Question

12．在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，小红同学用弹簧测力计拉动同一木块在水平面上进行甲、乙、丙三次实验：

（1）为了测木块受到的摩擦力，小红用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动；
（2）由图甲和图乙两个实验可知，滑动摩擦力的大小于接触面的粗糙程度有关；
（3）为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，如图丙所示，小红竖直向下切去一半木块，测得摩擦力大小是图甲中的一半，于是得出，摩擦力大小与接触面积大小成正比．你认为此结论错误（选填“正确”或“错误”），原因是接触面积减小一半同时压力也减小一半，没有控制压力不变．

Answer 1

分析 （1）根据二力平衡条件，实验中应沿水平方向匀速拉动木块，此时拉力等于摩擦力；
（2）分析甲、乙两图，得出摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系；
（3）要探究摩擦力大小与接触面积的关系，应保持压力大小和接触面的粗糙程度相同，受力面积不同．

解答 解：
（1）实验时，应水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动，根据二力平衡条件，此时拉力与摩擦力是一对平衡力；
（2）甲、乙两个图，压力大小相同，接触面的粗糙程度不相同，摩擦力不同，说明压力相同时，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；
（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，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．
故答案为：（1）匀速直线；（2）接触面的粗糙程度；（3）错误；接触面积减小一半同时压力也减小一半，没有控制压力不变．

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．