Question

20．在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中．

（1）小明的三次实验情况分别如图中甲、乙、丙所示，实验时，用弹簧测力计拉木块在水平木板（或毛巾）上做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数．
（2）小明在“探究滑动摩擦力的大小与压力的关系”时，利用图中甲、乙两组数据比较得出：“压力越大，滑动摩擦力就越大”的结论．你认为他这样对比这两组数据就得出这样的结论对吗？不对，你的理由是没有控制接触面粗糙程度相同，若是你探究这个问题，在小明操作的基础上你将怎样做？比较乙丙两图，根据测力计示数得出结论．
（3）从图中甲、丙两组数据比较，你能得出的结论是：在压力相同时，摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关．
（4）小明认为“滑动摩擦力大小还可能与接触面积有关”，为了验证这一假设是否正确，他可以分别将长方体木块平放、侧放，在同一水平面上用弹簧测力计拉着做匀速直线运动，比较测力计示数的大小，若测力计示相同，说明滑动摩擦力大小还与接触面积无关；反之则有关．（可自选器材，简述实验及分析论证过程）

Answer 1

分析 （1）根据二力平衡的条件分析；
（2）（3）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，根据图中现象得出结论；
（4）结合控制变量法，滑动摩擦力大小还可能与接触面积有关，控制压力大小和接触面粗糙程度相同只改变接触面大小，做出设计．

解答 解：（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；
（2）在“探究滑动摩擦力的大小与压力的关系”时，应控制接触面的粗糙程度相同，只改变压力大小，而图中甲、乙实验中，接触面的粗糙程度和压力均不同；故得出：“压力越大，滑动摩擦力就越大”的结论是不对的；
探究这个问题时，在小明操作的基础上比较乙、丙两中测力计示数得出结论即可；．
（3）从图中甲、丙两组实验知，压力相同，而接触面粗糙程度不为，测力计示数不同，根据数据比较，得出的结论是：在压力相同时，摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关；
（4）只利用现有的器材，要想证实“滑动摩擦力的大小是否与接触面积的大小有关”，可采用的做法是：分别将长方体木块平放、侧放，在同一水平面上用弹簧测力计拉着做匀速直线运动，比较测力计示数的大小即可．若测力计示相同，说明滑动摩擦力大小还与接触面积无关；反之则有关．
故答案为：（1）二力平衡；（2）不对；没有控制接触面粗糙程度相同；比较乙丙两图，根据测力计示数得出结论；
（3）在压力相同时，摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关；
（4）分别将长方体木块平放、侧放，在同一水平面上用弹簧测力计拉着做匀速直线运动，比较测力计示数的大小，若测力计示相同，说明滑动摩擦力大小还与接触面积无关；反之则有关．

点评 本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用及实验方案的设计，体现了对过程和方法的考查．