Question

19．甲、乙、丙三位同学设计了一些实验来研究有关滑动摩擦力的知识，如图是他们的实验设计图，请你回答问题．

（1）根据甲同学的实验设计，对比实验a、b，得出的结论是接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．对比b、c两次实验，可以得出：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关．
（2）如果要测物体所受的滑动摩擦力大小，这三位同学中丙（选填甲、乙或丙）设计的实验方案比较好，理由是甲乙同学的实验方案中不容易保持匀速直线运动，甲中弹簧测力计示数不稳定，乙中根据摩擦力等于托盘和砝码的重力之和也不准确（或丙同学的实验方案中读数时弹簧测力计处于静止状态，方便读数）．

Answer 1

分析 （1）影响滑动摩擦力的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度，根据控制变量法：
图a、b接触面是相同的，压力的大小不同，弹簧测力计的示数不同，据此可得出结论；
将铜块和木块叠在一起可保证压力大小不变，改变叠放的次序可使不同的接触面与水平面接触，据此可得出结论；
（2）当弹簧测力计固定时，即使传送带不匀速运动，木块也处于静止状态，受到的拉力等于摩擦力．

解答 解：
（1）比较a、b两图可知，接触面相同、压力大小不同，弹簧测力计示数不同（即滑动摩擦力不同），且压力越大，弹簧测力计的示数越大（滑动摩擦力越大），故结论为：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
图b、c中，铜块和木块叠在一起可以使压力相同，同时还可通过改变叠放次序控制接触面的变化，读图可知，弹簧测力计示数不同（即滑动摩擦力不同），故可以得出：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；
（2）丙同学的实验中，当弹簧测力计固定时，即使传送带不匀速运动，木块也处于静止状态，受到的拉力等于摩擦力，弹簧测力计的示数稳定，便于读数；
甲乙两位同学的实验方案中，要保持物块进行匀速直线运动很困难，甲同学的方案中，弹簧测力计不稳定，读数不准确；乙同学的方案中，不好确定木块是否做匀速运动，根据摩擦力等于托盘与砝码的重力之和也不准确；丙同学的实验方案中，木块始终处于静止状态（传送带可以不匀速运动），实验操作比较简单，所以丙同学方案比较好．
故答案为：（1）接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；bc；
（2）丙；   甲乙同学的实验方案中不容易保持匀速直线运动，甲中弹簧测力计示数不稳定，乙中根据摩擦力等于托盘和砝码的重力之和也不准确（或丙同学的实验方案中读数时弹簧测力计处于静止状态，方便读数）．

点评 本题考查根据实验现象和数据归纳得出结论的能力及对实验方案的评估能力．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中我们应注意两种研究方法与一个物理原理的合理利用，两个方法是控制变量法和转换法（将摩擦力转换为弹簧测力计的拉力）；一个物理原理是二力平衡原理（在物体做匀速直线运动时，拉力与摩擦力平衡）．