Question

学了摩擦力后，在学校拔河比赛中大家都尽量选穿新运动鞋，军军猜想：鞋与地面间摩擦力的大小可能跟鞋底花纹的深度有关．于是他找来了两只同品牌同规格的运动鞋进行探究（一只鞋鞋底花纹没有磨损，另一只鞋底花纹磨损较大）．
实验步骤如下：
（1）军军测出新鞋的重力如表格序号①、②所示，按照如图所示用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋子在桌面上做

匀速直线

运动，读出了弹簧测力计的示数并填入表中．

序号	种   类	重力G/N	拉力F/N
①	新鞋	5.7	2.3
②	旧鞋	5.4	1.7
③	旧鞋插在新鞋中	11.1	4.5
④	新鞋插在旧鞋中	11.1	3.5

（2）将新鞋子换成旧鞋子在同一个桌面上重新实验，测出了重力和拉力填在表格序号①、②中．
由此得出结论：鞋底花纹越深，与地面摩擦力越大．兰兰认为他的做法不妥，不妥之处是

没有控制变量：压力

．
（3）为了得出正确的结论，军军采纳了兰兰的意见，将两个鞋子插在对方中进行实验，得出的数据如表格序号③、④中：
对比序号

③④

的两组实验数据可知，摩擦力的大小与鞋底花纹的深度有关；
对比序号

①③或②④

的两组实验数据可知，摩擦力的大小与压力大小有关．

Answer 1

分析：（1）弹簧测力计水平拉动鞋子时，弹簧测力计显示拉力大小，要使滑动摩擦力等于拉力大小，鞋子保持匀速直线运动．
（2）花纹的深度不同表示接触面的粗糙程度不同，探究滑动摩擦力大小跟花纹深度的关系，控制压力大小不变．
（3）探究滑动摩擦力的大小与鞋底花纹深度的关系，控制压力大小不变；探究滑动摩擦力大小跟压力大小关系，控制花纹深度不变．

解答：解：（1）鞋子在水平面上进行匀速直线运动，鞋子在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等．
（2）探究滑动摩擦力大小跟花纹深度的关系，控制压力大小不变，新鞋和旧鞋的压力不同，所以得出的实验结论不准确，所以实验中没有控制压力大小不变．
（3）实验③和④，压力相同，花纹深度越深，滑动摩擦力越大，所以实验③和④探究摩擦力的大小与鞋底花纹的深度有关．
实验①和③或②和④，花纹深度相同，压力越大，滑动摩擦力越大，所以实验①和②或②和④探究滑动摩擦力的大小与压力大小有关．
故答案为：（1）匀速；（2）没有控制变量：压力；（3）③④；①③或②④．

点评：实验中花纹的深度不同，实际上是指接触面的粗糙程度不同；一个物理量受多个因素的影响时，探究物理量和其中一个因素的关系时，一定要控制其它因素不变．