Question

1．做探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验．
（1）测滑动摩擦力大小时，应使物体在水平方向做匀速直线运动，依据的物理知识是二力平衡．
（2）如果要探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，则要保持压力大小不变．
（3）如图l所示，用弹簧测力计拉着木块在同一水平桌面上匀速滑动，分别记下三次弹簧测力计的示数为F₁、F₂、F₃，结果发现F₁、F₂、F₃的大小关系是F₁＜F₂＜F₃；这一探究可得到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．
（4）用一块各个侧面粗糙程度相同的木块，进行如图2所示的三次实验，弹簧测力计水平匀速拉木块运动
时的示数依次为F₁、F₂、F₃，发现它们之间的关系是F₁=F₂＞F₃（＞/＜/=）；通过比较（a）、（b）两实验，可得到的结论是滑动摩擦力与接触面积大小无关；通过比较（a）、（c）两实验，可得到的结论是滚动代替滑动可以减小摩擦力（或：在压力大小、接触面的粗糙程度相同时，滚动摩擦力小于滑动摩擦力）．

Answer 1

分析 （1）实验中，应沿水平方向拉动物体做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力平衡，大小相等；
（2）根据控制变量法，要探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，需使压力大小不变；
（3）滑动摩擦力大小与压力大小有关，根据图1分析，得出摩擦力大小与压力大小的关系；
（4）滑动摩擦力大小与接触面积大小无关；
压力大小和接触面的粗糙程度相同，滚动摩擦力远小于滑动摩擦力．

解答 解：（1）测滑动摩擦力大小时，应使物体在水平方向做匀速直线运动，此时拉力与滑动摩擦力平衡，依据二力平衡原理，拉力等于滑动摩擦力；
（2）滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关，如果要探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，则要保持压力不变；
（3）图1中，接触面的粗糙程度相同，压力大小逐渐变大，所以F₁＜F₂＜F₃，可得到的结论是：接触面的粗糙程度相同，压力越大，滑动摩擦力越大；
（4）（a）和（b）中压力大小和接触面的粗糙程度均相同，接触面积大小不同，现象是F₁=F₂，可得滑动摩擦力与接触面积的大小无关；
（a）（c）压力大小相同，a为滑动摩擦力，c为滚动摩擦力，现象是F₁大于F₃，可知：用滚动摩擦代替滑动摩擦，可以减小摩擦力或压力大小和接触面的粗糙程度相同时，滚动摩擦力小于滑动摩擦力．
故答案为：（1）匀速直线；二力平衡；（2）压力大小；
（3）F₁＜F₂＜F₃；在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（4）=；＞；滑动摩擦力与接触面积大小无关；滚动代替滑动可以减小摩擦力（或：在压力大小、接触面的粗糙程度相同时，滚动摩擦力小于滑动摩擦力）．

点评 本题是探究影响摩擦力大小因素的实验，首先要掌握影响摩擦力大小的因素，且滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关，同时要能够运用控制变量法的思想去分析实验现象并得出结论．