Question

18．小刚想测试一下橡胶底和牛筋底的运动鞋哪双摩擦力更大．

（1）如图甲所示，他首先用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋在水平桌面上匀速直线运动，此时橡胶底运动鞋受到的摩擦力为4N．
（2）小刚发现牛筋底的运动鞋较轻些，于是便向鞋中添加了适量的砝码，目的是控制两鞋对桌面的压力相等．
（3）在拉动过程中小明发现，匀速直线拉动鞋实际很难控制，于是他设计了如图乙所示的装置，将弹簧测力计绕过定滑轮固定，改为拉动平板小车，当他水平向左拉动平板小车时，鞋所受到的摩擦力的方向为水平向左．这样的装置有哪些优点：弹簧测力计和整个实验装置总是面对学生，非常直观；弹簧测力计读数方便（至少写两条）．

Answer 1

分析 （1）根据弹簧测力计的分度值，结合指针位置可读出示数；
（2）滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，在实验时要注意控制变量法的运用；
（3）摩擦力的方向始终与相对运动的方向相反；在实验中，为了使实验更易操作，观察更直观，读数更方便，可对实验进行相应的改进．

解答 解：（1）读图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，其示数为4N，此时摩擦力与拉力是一对平衡力，所以摩擦力为4N；
（2）牛筋底的运动鞋较轻些，向鞋中添加适量的砝码，目的是增大其重力，以便控制两鞋对桌面的压力相等．
（3）在如图所示的装置中，水平向左拉动平板小车时，鞋相对于小车向右运动，所以受到的摩擦力的方向为水平向左；
这一装置有优点有：弹簧测力计和整个实验装置总是面对学生，非常直观；弹簧测力计读数方便；拉动平板小车时不一定要做匀速直线运动，便于操作等．
故答案为：（1）4；
（2）控制两鞋对桌面的压力相等；
（3）水平向左；
弹簧测力计和整个实验装置总是面对学生，非常直观；弹簧测力计读数方便；拉动平板小车时不一定要做匀速直线运动，便于操作（合理即可）．

点评 此题是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验，考查了学生对弹簧测力计读数、二力平衡条件、控制变量法的理解和应用，同时还考查了对实验的改进，值得借鉴．