Question

13．某同学在用一个长方体木块、一个金属块、长木板、毛巾、弹簧测力计“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，进行了分别如图（a）、（b）、（c）、（d）所示的操作：

（1）实验中用弹簧测力计拉动木块，它的目的测量摩擦力，它根据二力平衡的原理；在本实验中使用它时，应使它拉着木块沿水平方向匀速拉动．
（2）比较图（a）和（b）可以得到的结论是：在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
比较图（a）和（c）可以得到的结论是：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大．
比较图（a）和（d）可以得到的结论是：滑动摩擦力的大小与接触面积无关．
（3）综合（2）中的结论，可以得到的结论是：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力的大小有关，与接触面积大小无关．

Answer 1

分析 （1）探究影响滑动摩擦力大小的因素时，用弹簧测力计匀速拉动木块，木块处于平衡状态，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力；
（2）（3）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，实验探究时应采用控制变量法，即在探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时要控制压力不变，探究滑动摩擦力的大小与压力大小时要控制接触面的粗糙程度不变．

解答 解：
（1）用弹簧测力计在水平方向匀速拉动木块时，木块处于匀速直线运动状态，则木块在水平方向上受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡的原理可知，拉力的大小与木块受到摩擦力的大小相等；
（2）比较图（a）和（b）可知，物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，由此可知，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
比较图（a）和（c）可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，压力越大，滑动摩擦力越大，由此可知，滑动摩擦力的大小与压力有关，在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；
比较图（a）和（d）可知，物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力相同，而接触面的面积不同，物体间的滑动摩擦力相同，由此可知，滑动摩擦力的大小与接触面积无关；
（3）实验表明，摩擦力的大小和接触面的粗糙程度和压力的大小有关．
故答案为：（1）测量摩擦力；二力平衡；水平；匀速；
（2）在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；滑动摩擦力的大小与接触面积无关；
（3）滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力的大小有关，与接触面积大小无关．

点评 本题考查了二力平衡条件的应用和影响滑动摩擦力的大小因素以及控制变量法的应用，涉及到了控制变量法和转换法，这也是初中物理学中最常用的两种研究方法，是我们应该熟练掌握的．