Question

9．晓彤为了参加体育考试，想测试一下同一品牌的一双橡胶底和一双牛筋底的运动鞋哪双摩擦力更大．
（1）如图甲所示，他用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋在水平桌面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为4N；
（2）晓彤将橡胶底运动鞋换成牛筋底运动鞋，想重复上述操作，但发现牛筋底的运动鞋较轻，于是便向鞋中添加了适量的砝码，直到两种鞋的质量（或重力）相等为止，这样做的目的是控制两种鞋对桌面的压力相等．
（3）请帮晓彤画出记录、分析实验数据、得出结论的表格．
（4）在拉动过程中晓彤发现，匀速直线拉动鞋实际很难控制，于是他将鞋放在水平放置的长木板上，将弹簧测力计一端固定，另一端系于鞋上，改为拉动木板，如图乙所示，当他水平向左拉动木板时，鞋所受到的摩擦力的方向为水平向左．

Answer 1

分析 （1）物体做匀速直线运动时，拉力与摩擦力平衡，根据弹簧测力计的分度值，可读出其示数，得出摩擦力的大小；
（2）要探究摩擦力与接触面的关系，应控制压力相同，据此分析向鞋中加砝码的目的；
（3）实验中要记录鞋的重力、弹簧测力计的示数以及对结论的分析等，据此设计表格；
（4）知道摩擦力的方向始终与物体相对运动的方向相反，即可解答．

解答 解：（1）在图甲的实验中，他首先用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋在水平桌面上做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力二力平衡．由图甲知，测力计的分度值为0.2N，示数为4N；（2）想测试橡胶底和牛筋底的运动鞋哪双摩擦力更大，应保证两鞋对接触面的压力相等，所以向较轻的鞋中添加了适量的砝码；
（3）实验中要记录鞋的重力、弹簧测力计的示数以及对结论的分析等，设计表格如下：

鞋	重力G/N	测力计示数F/N	两个F比较	结论
橡胶底鞋
牛筋底鞋

（4）用乙图将弹簧测力计固定，改为拉动木板，这样测力计的示数比较稳定，此时鞋相对于木板向右运动，所以其受到的摩擦力水平向左．
故答案为：（1）4；
（2）两种鞋的质量（或重力）相等；  控制两种鞋对桌面的压力相等；
（3）如上表所示；
（4）水平向左．

点评 此题是探究橡胶底和牛筋底的运动鞋哪双摩擦力更大，考查了学生对控制变量法的掌握及测力计的读数；最后图乙中是很好的测量摩擦力的方法，这样可很好的控制测力计的示数，便于读数，有关摩擦力的方向，应知道其与物体相对运动的方向相反．