Question

14．小明用图中所示的装置探究摩擦力跟接触面间粗糙程度的关系．
（1）实验所用器材有：木块、长木板、棉布、毛巾、弹簧测力计．
（2）实验时如何测出滑动摩擦力？请你写出实验方法和原理．实验方法：用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动；
原理：根据二力平衡知识，拉力和滑动摩擦力大小相等，测出拉力的大小就测出木块与长木板之间的滑动摩擦力．
（3）第一次实验中弹簧测力计的示数如图所示为1.2N，分析表中数据可以得到的结论是当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．

实验次数	1	2	3
接触面情况	木块和长木板	木块和棉布	木块和毛巾
摩擦力f/N		1.9	2.4

（4）实验结束后，小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关，她用弹簧测力计测出木块在水平面上的摩擦力，然后将木块沿竖直方向锯掉一半，测得摩擦力的大小也变为原来的一半．她由此得出：当接触面的粗糙程度一定时，接触面越小，摩擦力越小．你认为她的结论正确吗？不正确，理由是没有控制压力大小不变．

Answer 1

分析 （1）本实验最重要的器材是测力的仪器弹簧测力计；
（2）实验中研究的是木块受到的滑动摩擦力的大小，弹簧测力计测量的是木块的受到的拉力，只有木块在水平方向上做匀速直线运动时拉力的大小才等于摩擦力；
（3）对比表中数据，分析其中的相同因素和不同因素，根据控制变量法的思路就可以得出不同的结论；
（4）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，探究滑动摩擦力大小跟接触面积大小的关系时，控制压力大小和接触面粗糙程度不变．

解答 解：
（1）实验所用器材有：木材、长木板、棉布、毛巾、弹簧测力计．
（2）用弹簧测力计匀速拉动木块时，木块在水平方向上做匀速直线运动受到的力是平衡力，根据二力平衡的知识，此时摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块拉力的大小；
（3）读图可知，弹簧测力计把1N分成了5份，其分度值为0.2N，故该测力计的示数为1N+0.2N×1=1.2N；
表中三次实验木块与接触面的粗糙程度不同，压力相同，所以才能得出摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时，应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变，小丽将木块沿竖直方向截去一半后，虽然接触面的粗糙程度没变，但木块对接触面的压力减小了一半，所以得出了错误的结论．
故答案为：（1）弹簧测力计；
（2）用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动；根据二力平衡知识，拉力和滑动摩擦力大小相等，测出拉力的大小就测出木块与长木板之间的滑动摩擦力；
（3）1.2N；当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）不正确；没有控制压力大小不变．

点评 本题考查的是探究影响摩擦力大小的实验，涉及到的知识点比较多，有：平衡力、影响摩擦力大小的因素、实验数据的分析能力，实验中采用的是控制变量法，是中考常考的实验之一，是一道综合题．