Question

20．为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小芳设计了如图所示的实验．

（1）小芳用测力计水平拉木块，使之沿水平方向匀速滑动，根据二力平衡的知识，得出滑动摩擦力与拉力大小相等．
（2）分析图甲、图乙可知，在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
（3）通过观察图甲和图丙，可得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系．
（4）小芳将木块切去一半，如图丁所示．通过比较图甲和图丁所示的实验结果，发现F_l大于F₄，于是她得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关．你认为她的结论正确吗？不正确，理由是实验中没有控制压力的大小相等．

Answer 1

分析 （1）木块做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力大小相等；
（2）比较甲、乙，分析控制的量和改变的量，根据现象得出结论；
（3）比较甲、丙，分析控制的量和改变的量，根据现象得出结论；
（4）要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系，需使压力大小和接触面的粗糙程度相同，改变接触面积的大小．

解答 解：（1）木块做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，由二力平衡条件可知，两者的大小相等；
（2）分析图甲、图乙可知，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，且压力越大，测力计示数越大，可知摩擦力越大；
（3）分析图甲和图丙可知，压力大小相同，丙接触面更粗糙，摩擦力越大；
（4）要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系，需使压力大小和接触面的粗糙程度相同，改变接触面积的大小，而小芳将木块切去一半，则在接触面积变化的同时，压力也发生了变化，所以得出错误结论．
故答案为：
（1）二力平衡；
（2）压力；
（3）接触面粗糙程度；
（4）不正确；实验中没有控制压力的大小相等．

点评 本题是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验，考查了学生对控制变量法的理解和应用，题目很典型．