Question

6．为了探究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关，小明同学在老师的指导下，做了一系列实验，以下是部分实验步骤（实验过程中，保持长木板水平）：
第1次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平拉木块作匀速直线运动（如图甲），读出弹簧测力计的示数，并记录表中．
第2次：把木块侧放在长木板上，用同样的方法拉木块（如图乙），记下相应的示数．
第3次：把两块相同木块叠在一起平放在长木板上，再用同样的方法拉木块（丙），记下相应的示数：
（1）若已知木块质量为2kg，请你帮助小明填全表格内的数据；
（2）甲图中将木块沿竖直方向截去一半后，测得所受的滑动摩擦力变为原来一半．由此得出结论：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小．你认为探究过程中存在的问题是没有控制压力相等．
（3）比较1、2两次实验数据，可说明滑动摩擦力的大小与接触面积无关；
（4）比较第1、3两次实验数据，可以初步得出的结论是在接触面的粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大．
（5）在丙图中，弹簧测力计示数F₃为8.0N，若拉力增大到10N，此时木块所受滑动摩擦力为8.0N．

实验次数	木块对木板的压力/N	弹簧测力计的示数/N	滑动摩擦力/N
1		4.0
2		4.0
3		8.0

Answer 1

分析 （1）木块对木板的压力等于木块的重力，求出木块的重力即可解答；
（2）研究滑动摩擦力的大小跟接触面积大小的关系时，需要保持压力和接触面的粗糙程度相同，据此分析解答；
（3）比较甲乙两次实验可知滑动摩擦力的大小与接触面大小无关；
（4）比较1、3两次实验，分析数据可知，在接触面的粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；
（5）若压力大小和接触面的粗糙程度不变，则摩擦力大小不变．与拉力大小的变化无关．

解答 解：（1）木块对木板的压力等于木块的重力即F=G=mg=2kg×10N/kg=20N；
（2）甲图中将木块沿竖直方向截去一半后，压力大小和受力面积均减小一半，所以得到了滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小的错误结论；
（3）研究滑动摩擦力的大小跟接触面积大小的关系时，需要保持压力和接触面的粗糙程度相同，分析表中数据可知1、2两次实验符合要求；
（4）比较第1、3两次实验，接触面的粗糙程度相同，压力越大，滑动摩擦力越大．
（5）在丙图中，若拉力增大到10N，由于接触面的粗糙程度和压力大小不变，所以摩擦力大小不变，仍为8N．
故答案为：（1）

实验次数	木块对木板的压力/N	弹簧测力计的示数/N	滑动摩擦力/N
1	20	4.0	4.0
2	20	4.0	4.0
3	40	8.0	8.0

（2）没有控制压力相等；（3）1、2；（4）在接触面的粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；（5）8.0．

点评 此题考查学生对于滑动摩擦力的影响因素的理解和掌握，注意控制变量法的应用，特别注意分析控制的量和改变的量．