Question

15．小伟探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：①接触面所受的压力大小；②接触面的粗糙程度；③接触面积的大小．
接下来小伟通过如图所示实验操作验证他的猜想：

（1）实验中小伟应该用弹簧测力计水平匀速拉动木块在长木板上滑动，这样做是根据二力平衡的知识得出拉力等于摩擦力，从而测出木块所受的摩擦力的大小．
（2）如果小伟要探究猜想②，他应该选择甲、丙两幅图所示的实验步骤来操作，根据图中弹簧测力计的示数可得出结论：在其他因素相同的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
（3）小伟要探究猜想③，他将木块沿竖直方向切去一半，重复甲的操作过程，如图丁所示．他比较甲和丁的实验结果，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关．你认为他的结论可靠吗？答：不可靠．小伟在实验中存在的问题是没有控制压力相同．正确的做法是：小伟将木块沿竖直方向切去一部分后，将切下的木块叠放在被拉木块上面，进行实验．
（4）下列现象中应用了从图甲、乙实验所得结论的是B（选填字母）．
A．足球守门员戴着防滑手套            B．用力压住橡皮，擦去写错的字
C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木   D．气垫船喷出强气流，在船底和水之间形成气垫．

Answer 1

分析 （1）掌握二力平衡条件，要正确测出摩擦力的大小，需拉动木块做匀速直线运动；
（2）根据猜想，要探究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系，需使压力大小和接触面积大小相同，改变接触面的粗糙程度；
（3）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；可通过将切去部分叠放在另一半的上面来保持压力大小不变；
（4）影响滑动摩擦力大小的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度，压力一定时，接触面越粗糙摩擦力就越大．

解答 解：
（1）实验中小伟应该用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在长木板上滑动，这时拉力和摩擦力是一对平衡力，摩擦力等于拉力；
（2）要探究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系，需使压力大小和接触面积大小相同，改变接触面的粗糙程度，所以应选择甲图和丙图；
由图知，在其他因素相同的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）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，而小伟将木块切去一半，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；实验中要保持压力大小不变，可将将切下的木块叠放在被拉木块上面；
（4）由图甲和图乙可知，接触面的粗糙程度是一定的，乙图中压力更大，摩擦力更大，说明了摩擦力与压力的大小有关，压力越大，摩擦力越大；
A、足球守门员戴着防滑手套是增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，不符合题意；
B、用力压住橡皮，擦去写错的字是通过增大压力来增大摩擦，符合题意；
C、移动很重的石块时，在地上铺设滚木，通过变滑动为滚动来减小摩擦，不符合题意；
D、气垫船喷出强气流，在船底和水之间形成气垫，通过使接触面分离的方法来减小摩擦，不符合题意．
故答案为：（1）匀速；二力平衡；（2）甲、丙；接触面越粗糙；（3）不可靠；没有控制压力相同；将切下的木块叠放在被拉木块上面；（4）B．

点评 此题是探究“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．