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7.学了摩擦力后,在学校拔河比赛中大家都尽量选穿新运动鞋,军军猜想:鞋与地面间摩擦力的大小可能跟鞋底花纹的深度有关.于是他找来两只同品牌同规格的运动鞋进行探究(其中一只是新鞋,鞋底花纹没有磨损,另一只是旧鞋,鞋底花纹磨损较大).实验步骤如下:
(1)军军测出新鞋的重力如表格序号①所示,按照如图所示的方法,将新鞋子放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋子在桌面上做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,鞋子所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,读出弹簧测力计的示数填在表格序号②中.
序号种   类重力G/N拉力F/N
①新鞋5.72.3
②旧鞋5.41.6
③旧鞋插在新鞋中11.14.5
④新鞋插在旧鞋中11.13.5
(2)将新鞋子换成旧鞋子在同一个桌面上重新实验,测出了重力填在表格序号②中.此时弹簧测力计的指针位置如图所示,拉力的大小是1.6N.由此得出结论:鞋底花纹越深,与地面摩擦力越大.兰兰认为他的做法不妥,不妥之处是没有控制压力的大小相同.
(3)为了得出正确的结论,军军采纳了兰兰的意见,将两个鞋子插在对方中进行实验,得出的数据如表格序号③、④所示:
a、对比序号③④的两组实验数据可知,摩擦力的大小与鞋底花纹的深度有关;
b、对比序号①③或②④两组实验数据可知,摩擦力的大小与压力大小有关.

分析 (1)弹簧测力计水平拉动鞋子时,弹簧测力计显示拉力大小,要使滑动摩擦力等于拉力大小,鞋子保持匀速直线运动,通过二力平衡可得出摩擦力大小.
(2)明确弹簧测力计的分度值,可根据指针位置读数示数;
花纹的深度不同表示接触面的粗糙程度不同,探究滑动摩擦力大小跟花纹深度的关系,控制压力大小不变.
(3)探究滑动摩擦力的大小与鞋底花纹深度的关系,控制压力大小不变;探究滑动摩擦力大小跟压力大小关系,控制花纹深度不变.

解答 解:(1)鞋子在水平面上进行匀速直线运动,鞋子在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等.
(2)图中弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为1.6N,则此时拉力为1.6N;
探究滑动摩擦力大小跟花纹深度的关系,控制压力大小不变,新鞋和旧鞋的压力不同,所以得出的实验结论不准确,所以实验中没有控制压力大小不变.
(3)实验③和④,压力相同,花纹深度越深,滑动摩擦力越大,所以实验③和④探究摩擦力的大小与鞋底花纹的深度有关.
实验①和③或②和④,花纹深度相同,压力越大,滑动摩擦力越大,所以实验①②或②④探究滑动摩擦力的大小与压力大小有关.
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡条件;(2)1.6;没有控制压力的大小相同;(3)③④;①③或②④.

点评 实验中花纹的深度不同,实际上是指接触面的粗糙程度不同;一个物理量受多个因素的影响时,探究物理量和其中一个因素的关系时,一定要控制其它因素不变.

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