Question

3．在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中：
（1）小王在水平桌面上，用弹簧测力计水平向左拉动长方体木块，使其做匀速直线运动，弹簧测力计的示数如图所示，根据二力平衡知识可知，木块所受的滑动摩擦力为1.8N．
（2）小娟同学正确进行了三次试验，实验数据如表所示：

次数	木块放置方式	木块运动快慢	弹簧测力计示数
1	平放	很慢	3.0
2	平放	慢	3.0
3	平放	较快	3.0

由上表数据可以得到的结论是滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关．
（3）当小华木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来的一半．他由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小的结论．你认为他在探究过程中存在的问题是：没有控制压力不变．
（4）他也曾经做过这个实验，你认为该实验中最大的困难是拉动木块做匀速直线运动不易（或不易控制木块做匀速直线运动或进行中的弹簧测力计不便读数）．（写出一条）．

Answer 1

分析 （1）做匀速直线运动的物体受到的力平衡力，此实验的思路是让木块保持匀速直线运动．利用二力平衡的条件，通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小．
弹簧测力计的读数，要注意分度值；
（2）分析表中实验数据，根据实验所控制的变量与实验现象分析答题．
（3）将木块沿竖直方向截去一半后，接触面积减小一半的同时，压力也减小了一半，无法比较，需要采取控制变量法．
（4）实验中很难达到拉动木块做匀速直线运动．

解答 解：（1）实验中需用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力平衡，大小相等；
由图知，测力计的分度值为0.1N，示数为2.8N，根据二力平衡知识可知，木块所受的滑动摩擦力为2.8N．
（2）由表中实验数据可知，实验过程中控制接触面的粗糙程度、接触面的面积、物体间的压力不变而木块运动快慢不同，可以验证猜想：B、与物体运动的速度大小有关，由实验数据可知：滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关．
（3）因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时，应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变，小华将木块沿竖直方向截去一半后，虽然接触面的粗糙程度没变，但木块对接触面的压力减小了一半，所以得出了错误的结论．
（4）实验中拉动木块做匀速直线运动很不容易，所以测力计的示数会不稳，不便于读数．
故答案为：（1）匀速直线；二力平衡；1.8；
（2）滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关；
（3）没有控制压力不变；
（4）拉动木块做匀速直线运动不易（或不易控制木块做匀速直线运动或进行中的弹簧测力计不便读数）．

点评 能否正确使用控制变量法进行分析实验是解答此题的关键，同时要学会利用二力平衡的条件间接测出摩擦力的方法．