Question

10．为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图1所示的实验．

（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动．
（2）在四次实验中，滑动摩擦力最小的是丁（选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”）．
（3）比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系；比较乙、丙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系．
（4）比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是错误（选填“正确”或“错误”）的，原因是没有控制压力不变．
（5）小明要对实验装置进行改动，如图2所示，重复实验，发现效果更好．实验中，小明不一定（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板，此时木块A受到的摩擦力方向向左（选填“左”或“右”）．

Answer 1

分析 （1）用弹簧测力计水平匀速拉动物块，物块做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，滑动摩擦力等于测力计的示数．
（2）滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和物体间的压力有关，接触面越光滑、物体间的压力越小，滑动摩擦力越小．
（3）分析图示实验，根据实验控制的变量与实验现象可以得出实验结论．
（4）根据控制变量法的要求分析答题．
（5）根据图示实验装置分析答题；摩擦力的方向和其相对运动方向相反．

解答 解：（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时物块处于平衡状态，由平衡条件可知，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数．
（2）由图示四次实验可知，在实验丁中，物体间的压力最小，接触面粗糙程度最小，因此滑动摩擦力最小．
（3）由图甲、乙所示实验可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系；
由图乙、丙所示实验可知，物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同，乙、丙所示实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系．
（4）由图甲、丁所示实验可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，由于没有控制物体间的压力相同，他的结论是错误的．
（5）由图2所示实验可知，拉动木板时物块保持不动，物块处于平衡状态，滑动摩擦力等于测力计的拉力，实验时不需要匀速拉动长木板；
向左拉动长木板，木块相对于长木板来说向右运动，摩擦力的方向和其相对运动方向相反，所以木块A受到的摩擦力方向向左．
故答案为：（1）匀速直线；（2）丁；（3）压力大小；接触面粗糙程度；（4）错误；没有控制压力不变；（5）不一定；左．

点评 本题考查了实验现象分析，知道实验原理、应用控制变量法分析清楚图示实验情景即可解题，熟练应用控制变量法是正确解题的关键．