Question

18．在探究滑动摩擦力实验中，小明用弹簧秤水平拉着木块在水平木板上匀速滑动（如图），进行了6次测定，实验数据整理如下表．（木块因纹路不同，侧面比正面粗糙）

次数	接触面	压力/N	弹簧测力计示数/N
1	木块正面	1.7	0.3
2	木块正面	3.7	0.8
3	木块正面	5.7	1.2
4	木块侧面	1.7	0.6
5	木块侧面	3.7	1.5
6	木块侧面	5.7	2.5

（1）小明认为滑动摩擦力的大小与弹簧秤的拉力大小相等，理由是：木块做匀速直线运动，拉力和摩擦力是一对平衡力．
（2）比较分析实验次数1、2、3（或4、5、6），可以发现滑动摩擦力的大小与物体受到的压力大小有关．
（3）比较实验次数1和4，小明发现木块受到的滑动摩擦力不同，小明认为有可能是由于接触面积大小不同引起的．为了研究这个问题，在不增加任何辅助工具的前提下，请你简要设计实验方案：使用同一个接触 面，将木块露出桌面，用弹簧测力计匀速拉着木块，比较两次示数．

Answer 1

分析 （1）由二力平衡的条件，分析确定滑动摩擦力和弹簧测力计拉力相等；
（2）探究滑动摩擦力大小与压力大小有关时，应控制接触面的粗糙程度不变；
（3）比较实验1、4变化的量，猜想摩擦力可能与变化量的关系；比较滑动摩擦力大小与受力面积大小的关系时，必须保持压力和接触面的粗糙程度相同，改变受力面积大小．

解答 解：
（1）小明认为滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的拉力大小相等，理由是木块做匀速直线运动，处于二力平衡状态，所以滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力大小；
（2）从1、2、3次（4、5、6）实验，可知当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）比较实验次数1和4，放置方式 不同，接触面积大小不同，故木块受到的滑动摩擦力不同，小明认为有可能是由于接触面积大小不同引起的；
在研究滑动摩擦力大小与接触面积大小关系时，必须按照控制变量法来进行，保证压力大小和接触面的粗糙程度相同，故使用同一个接触 面，将木块露出桌面，用弹簧测力计匀速拉着木块，比较两次示数．
故答案为：（1）木块做匀速直线运动，在水平方向拉力与摩擦力二力平衡；
（2）1、2、3（4、5、6）；
（3）接触面积大小；使用同一个接触 面，将木块露出桌面，用弹簧测力计匀速拉着木块，比较两次示数．

点评 本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用及实验方案的设计，体现了对过程和方法的考查．