Question

18．在同学们“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中：
下表是某小组同学利用长木板、毛巾、2块完全相同的带钩木块、弹簧测力计等器材，在实验探究时得到的一组实验数据：

实验次数	与木块的摩擦面	木块的放置方式	弹簧测力计的示数/N
1	木板表面	一木块平放	1.8
2	木板表面	一木块平放	2.9
3	毛巾表面	一木块平放	2.4
4	木板表面	两木块叠放	3.6

（1）你认为表中不合理的数据是2.9 N，并指出在弹簧测力计正常使用下导致数据不合理的原因：由于没有匀速拉动木块造成的．
（2）分析第1和第3次实验数据，得出的结论是：在压力一定时，接触面的粗糙程度越大，摩擦力越大，这种研究问题的方法通常叫控制变量法．
（3）小丽同学提出了一个问题：摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关呢？然后她将木块沿竖直方向截取一半后，测得木块所受摩擦力变为原来的一半，她由此得出：摩擦力的大小随接触面积的减小而减小，你认为她的探究过程存在的缺陷是没有控制压力一定．要“探究摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关”应该选择一个长方体（填“长方体”或“正方体”）木块，至少需要通过做两次实验才能得出较为准确的结论．
（4）汽车行驶过程中，遇到紧急情况要用力踩刹车，这样可以减少交通事故的发生，请你从影响摩擦力大小的因素角度说明此做法的道理：在接触面的粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大，更易刹车．

Answer 1

分析 （1）只有让木块做匀速直线运动，木块才能处于二力平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力等于拉力；
（2）（3）根据控制变量法的要求分析，根据控制的变量与实验现象得出实验结论；
（4）摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，据此进行分析．

解答 解：
（1）分析1、2两次实验可知，实验条件相同，弹簧测力计的示数应该相同，因此必定有一个出现了问题，再与实验3的结果相比较可以看出，第2次实验的2.9N显然是偏大了，造成这一结果的原因，可能是由于没有匀速拉动木块造成的；
（2）第1和第3两次实验中，压力相同，接触面的粗糙程度不同，弹簧测力计的示数不同，因此可得出：在压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大；
（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；将木块沿竖直方向截去一半后，接触面的粗糙程度不变，接触面积减小了一半，但木块对接触面的压力也减小了一半（即没有控制压力一定），所以得出了错误的结论；
最简便的做法是选择一个长方体木块，这样在压力不变的情况下，可通过改变不同的侧面来改变接触面积的大小，至少通过两次实验，可得出相应的结论；
（4）汽车行驶过程中，遇到紧急情况要用力踩刹车，这是在接触面的粗糙程度不变的情况下，变通过增大压力来增大了摩擦力，达到了减少交通事故的效果．
故答案为：（1）2.9 N；由于没有匀速拉动木块造成的； 
（2）在压力一定时，接触面的粗糙程度越大，摩擦力越大；
（3）没有控制压力一定； 长方体；两；
（4）在接触面的粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大，更易刹车．

点评 此题是探究影响摩擦力大小的因素，考查了控制变量法及二力平衡条件在实验中的应用，在写结论时，注意控制的变量，并与实验目的（猜想）相结合．