Question

7．在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中：

（1）在水平的长木板上，用弹簧测力计水平向左拉动木块A，并使其做匀速直线运动，弹簧测力计示数如图1所示．根据二力平衡知识可知，木块所受的滑动摩擦力为2.8 N．
（2）小华将木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半．她由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小．你认为她的探究过程存在的问题没有控制压力不变；只利用现有的器材，如何证实“滑动摩擦力的大小是否与接触面积的大小有关”？简要说明你的做法：把切下的木块叠放在剩下木块的上方，使木块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数．
（3）在实验后交流的过程中，小华发现有同学将该实验改成了如图2所示的实验装置：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块A．木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向左运动．装置改进以后的好处是不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作（或由于测力计静止便于读数）．（写出一条即可）．

Answer 1

分析 （1）水平匀速拉动木块，使木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由平衡条件可得，滑动摩擦力等于拉力；由图示弹簧测力计确定分度值，然后读出测力计示数；
（2）探究摩擦力与接触面面积的关系时，应控制接触面粗糙程度与物体间的压力相同而接触面的面积不同；
（3）木块与弹簧测力计静止不动，不需要控制木板做匀速直线运动，便于实验操作，便于弹簧测力计读数

解答 解：
（1）在水平的长木板上，用弹簧测力计水平向左拉动木块A，并使其做匀速直线运动，弹簧测力计示数如图1所示；由图示弹簧测力计可知，分度值是0.1N，弹簧测力计示数是2.8N；根据二力平衡知识可知，木块所受的滑动摩擦力为2.8N；
（2）将木块沿竖直方向截去一半后，虽然改变了接触面的面积，但没有控制压力保持不变，所以他得出的结论是错误的；只利用现有的器材，证实“滑动摩擦力的大小是否与接触面积的大小有关”的实验操作是：把切下的木块叠放在剩下木块的上方，使木块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数；
（3）由图2所示可知，拉动木板运动，木块与弹簧测力计固定不动，所以该实验设计的优点是：一方面，不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作，另一方面，由于测力计静止便于读数．
故答案为：（1）匀速直线；二力平衡；2.8；
（2）没有控制压力不变；把切下的木块叠放在剩下木块的上方，使木块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数；
（3）不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作（或由于测力计静止便于读数）．

点评 本题探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理、测力计的读数、控制变量法的运用及对实验方案的评估能力，有一定难度．