Question

20．为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明做了以下的实验探究：

实验探究一：探究滑动摩擦力与压力大小的关系（g取10N/kg）
①把质量为1kg的物块平放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动物块，如图（a）所示，记下弹簧测力计的示数F₁；
②在物块上叠加一个相同的物块，用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动物块，如图（b）所示，记下弹簧测力计的示数F₂；
③在物块上叠加两个相同的物块，用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动物块，如图（c）所示，记下弹簧测力计的示数F₃．
实验数据如下表

实验次数	压力FN/N	弹簧测力计示数F/N
1	10	3.0
2	20	6.0
3	30

（1）请你根据如图（c）所示，读出第3次实验中弹簧测力计的示数为9.0N；
（2）上述实验中，用弹簧测力计水平拉动物块，使其做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小；
（3）在图d所示的坐标中画出摩擦力f与压力F_N的关系图象，可以初步得出的结论是滑动摩擦力的大小与压力成正比．
实验探究二：用弹簧测力计水平拉动一个物块，使其在不同的水平接触面上做匀速直线运动，探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，实验数据如下表

序号	压力/N	接触面种类	弹簧测力计示数/N
1	10	木板	3.0
2	10	毛巾	4.6
3	10	玻璃	2.6

从上述实验数据中可得出滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关（选填“有关”或“无关”），实验二中保持压力不变所采用的研究方法是控制变量法．

Answer 1

分析 （1）根据测力计的量程和分度值读数；
（2）实验过程中，根据二力平衡的知识来将摩擦力的测量转换成弹簧测力计的示数；
（3）根据数据描点连线，根据图象分析；
滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，根据控制变量法分析．

解答 解：（1）由图可知，分度值为0.2N，测力计示数为9.0N；
（2）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小；
（3）把表格中的数据在图象中描点、连线，如图：
；
由图象可知，该图象为一条直线，即滑动摩擦力的大小与压力成正比；
上述实验数据中可知，压力相同时，接触面粗糙程度不同，滑动摩擦力不同，滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关，实验二中保持压力不变所采用的研究方法是控制变量法．
故答案为：（1）9.0；（2）二力平衡；（3）图线如图所示； 滑动摩擦力的大小与压力成正比；有关；控制变量法．

点评 本题考查了影响滑动摩擦力大小因素的探究，在探究摩擦力的大小与哪些因素有关时，要用到两种研究方法：转换法和控制变量法．