Question

4．某小组在“探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度、压力大小的关系”实验中，设计了如图所示的实验．

（1）在实验中为了使测力计的示数F_甲与木块受到的摩擦力大小相等，应使木块做匀速直线运动．
（2）通过测量拉力大小获得摩擦力的大小数据，这里应用了二力平衡知识．
（3）小明将相同重力的小车放在同一水平面上，用测力计使其作匀速直线运动，测力计的示数为F_乙，则 F_甲大于F_乙（选填“大于”或“小于”），由此说明在压力相同时，滚动摩擦力小于滑动摩擦力．

Answer 1

分析 （1）水平匀速拉动木块，木块做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，滑动摩擦力等于拉力；
（2）实验中研究的是摩擦力，摩擦力的大小通过弹簧测力计拉力体现，用到了二力平衡的知识；
（3）在接触面粗糙程度和压力相同时，变滑动摩擦为滚动摩擦，可以减小摩擦力．

解答 解：
（1）木块在水平方向受到弹簧测力计的拉力和摩擦力的作用，只有在做匀速直线运动时摩擦力的大小才等于拉力，所以木块必须做匀速直线运动；
（2）木块在水平方向受到弹簧测力计的拉力和摩擦力的作用，根据二力平衡条件可知，只有在做匀速直线运动时摩擦力的大小才等于拉力；
（3）小明将相同重力的小车放在同一水平面上，此时小车对水平面的压力不变，水平面的粗糙程度不变，变滑动摩擦为滚动摩擦，可以减小摩擦力，用测力计使其作匀速直线运动，测力计的示数为F_乙，则 F_甲大于F_乙．
故答案为：（1）匀速直线；（2）二力平衡；（3）大于；在压力相同时，滚动摩擦力小于滑动摩擦力．

点评 本题考查了实验注意事项、实验原理及减小摩擦力的方法，应根据控制变量法分析解题．