Question

15．如图所示，是小李“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验操作示意图．
实验器材：两块表面粗糙程度不同的长木板，两块完全相同的木块，一把弹簧测力计．
实验方法：让长木块放在水平桌面上，木块放在长木板上，弹簧测力计水平放置，测力计的一端与木块相连，另一端与木块相连，另一端固定，然后用力F拉长木板水平向右运动．

实验记录如表：

实验序号	长木板表面	木块放置方式	木块个数	弹簧测力计示数/N
①	很粗糙	平放	2	2.8
②	粗  糙	平放	2	1.8
③	很粗糙	平放	1	1.4
④	很粗糙	侧放	1	1.4

（1）长木板水平向右运动，木块保持静止状态，这时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数．
（2）对比①、②两次实验结果，说明滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关．
（3）对比③、④两次实验结果，说明滑动摩擦力大小与接触面积的大小无关．
（4）在实验④中，如果侧放的是相连的两块木块，则弹簧测力计的示数为2.8N．

Answer 1

分析 （1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，受平衡力作用；
（2）（3）摩擦力在物体的接触面上，所以摩擦力的大小无法直接测量，可借助于平衡力的条件，将摩擦力的大小转化成测力计示数的大小进行测量；又因为滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以在探究影响滑动摩擦力大小的因素时应使用控制变量法．

解答 解：（1）长木板水平向右运动，木块保持静止状态，这时木块受平衡力作用，即受到的滑动摩擦力大小弹簧测力计的示数；
（2）比较①、②两次实验可知两次实验的压力大小相等，接触面积相同，但接触面粗糙程度不同，结果摩擦力的大小不同，所以滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；
（3）比较③、④两次使用数据可知，压力和接触面的粗糙程度都相同，接触面积不同，摩擦力相同，说明滑动摩擦力的大小与接触面的大小无关；
（4）因为滑动摩擦力的大小与接触面的大小无关，与压力成正比，因此侧放的是相连的两块木块，则弹簧测力计的示数为2.8N．
故答案为：（1）等于；（2）接触面的粗糙程度；（3）接触面积的大小；（4）2.8．

点评 利用控制变量法分析实验结论的基本思路是本题的关键所在．