Question

15．如图1所示，是同学们探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验，其中使用的木块因木纹不同，侧面比正面粗糙．

小明选择四种不同的接触面，通过在木块上增减砝码改变压力，对木块受到的滑动摩擦力进行了12次测量，实验数据整理如表：

接触面		序号	压力/N	摩擦力/N	接触面		序号	压力/N	摩擦力/N
情 况 一	木块正 面与木 板面	1	1.7	0.3	情 况 三	木块正 面与玻 璃面	7	1.7	0.4
		2	3.7	0.8			8	3.7	1.3
		3	5.7	1.2			9	5.7	1.8
情 况 二	木块侧 面与木 板面	4	1.7	0.6	情 况 四	木块侧 面与玻 璃面	10	1.7	0.4
		5	3.7	1.5			11	3.7	1.0
		6	5.7	2.5			12	5.7	1.6

（1）实验中应使用弹簧测力计水平拉动木块，使其在长木板（或玻璃）上做匀速直线运动，此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数．
（2）分析表中序号为1、2、3（或4、5、6…）的三组实验数据可得出结论：在其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦力越大
（3）小明比较情况一和情况三中的实验数据发现，压力相同时，木块在玻璃表面上受到的摩擦力更大，分析得出：情况三（木块正面与玻璃面）比情况一（木块正面与木板面）的接触面粗糙．他的依据是，在其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
（4）同组的晓宏提出不同意见，他认为玻璃表面比木板表面光滑得多，情况三（木块正面与玻璃面）比情况一（木块正面与木板面）的接触面要光滑．当压力相同时，木块在玻璃表面上受到的摩擦力应该更小．
于是，同学们进一步分析了情况三和情况四中的实验数据，发现：当压力为1.7N时，两种情况的摩擦力均为0.4N，但是随着压力的增大，出现压力相同，接触面变光滑时摩擦力更大．
（5）为什么出现“接触面变光滑摩擦力反而增大”？晓宏联想到家里使用的吸盘式塑料挂衣钩，如图2所示．把挂衣钩的吸盘压在普通墙面上时，挂衣钩挂不住物体；当把挂衣钩的吸盘同样压在玻璃、瓷砖等光滑的墙面上时，就可以悬挂较重的物体．
由此晓宏猜想可能是：大气压使接触面之间的压力增大，从而增大了摩擦力．这种猜想是否合理？还有其他原因吗？他准备和同学们分头查阅资料，并咨询老师继续进行探究．

Answer 1

分析 （1）两个力满足大小相等、方向相反、同一直线、同一物体，则这两个力是一对平衡力，物体在平衡力的作用下一定静止或匀速直线运动；
（2）（3）本题根据控制变量法的思想，由表格中的数据发现摩擦力的相关规律；
（4）（5）对比情况三、四可以发现与所学知识点不符的现象，其他因素一定时，接触面越光滑，反而摩擦力越小，题中采用类比的方法，让同学提出两种猜想，考查同学的猜想能力．

解答 解：
（1）根据二力平衡的条件可以判断，拉着木块匀速运动，拉力与摩擦力二力平衡；此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；
（2）分析表格中情况一，压力是1.7N、3.7N、5.7N时，摩擦力分别是0.3N、0.8N、1.2N，
得出结论：在接触面情况相同时，压力越大，摩擦力越大；
（3）对比情况一、三中压力相同的数据，如压力为1.7N时，在木板表面上摩擦力为0.3N，在玻璃表面上摩擦力为0.4N．木块在 玻璃表面上受到的摩擦力更大，分析得出：情况三（木块正面与玻璃面）比情况一（木块正面与木板面）的接触面粗糙．他的依据是，在其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）对比情况三、四，压力逐渐增大，依次是1.7N、3.7N、5.7N时，木块光滑一面受的摩擦力依次为0.4N、1.3N、1.8N，木块粗糙一面受的摩擦力依次为0.4N、1.0N、1.6N，
得出结论：压力相同，木块表面较光滑的摩擦力更大；
（5）由熟悉的生活现象引发猜想：
大气压使接触面之间的压力增大，从而增大了摩擦力，吸盘压紧能吸附在一起，说明大气存在压强．
故答案为：（1）匀速直线；（2）在其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（3）玻璃； 接触面越粗糙；（4）大；（5）大气压．

点评 （1）测摩擦力的方法是等效替代法，当物体匀速拉动时，拉力与摩擦力二力平衡，所以拉力大小等于摩擦力大小；
（2）通过实验数据发现实验规律，要以题中的数据为准，不能依据已有的知识经验，本题中就有和已有知识经验相冲突之处．