Question

15．小华所在的学习小组用图中所示的装置来探究摩擦力跟接触面间粗糙程度的关系．

实验次数	1	2	3
接触面情况	木块和长木板	木块和棉布	木块和毛巾
摩擦力f/N		1.9	2.4

（1）实验所用器材有：木材、长木板、棉布、毛巾、弹簧测力计．
（2）实验时如何测出滑动摩擦力？小林说：用弹簧测力计水平拉动木块，弹簧测力计的示数就是滑动摩擦力的大小．你认为小林的说法对吗？不对（选填“对”或“不对”），原因是只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小．．
（3）第一次实验中弹簧测力计的示数如图所示为1.4N，滑动摩擦力不能直接测出，而是通过侧拉力的大小来间接测得．这时利用了转换法的科学方法．
（4）实验结束后，小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关，她用弹簧测力计测出木块在水平面的摩擦力，然后将木块沿竖直方向锯掉一半，测得滑动摩擦力的大小也变为原来的一半，她由此得出：当接触面的粗糙程度一定时，接触面越小，摩擦力越小．你认为她的结论对吗？不对（选填“对”或“不对”），理由是没有控制压力大小不变．

Answer 1

分析 （1）弹簧测力计是测量的工具；
（2）实验中研究的是木块受到的滑动摩擦力的大小，弹簧测力计测量的是木块的受到的拉力，只有木块在水平方向上做匀速直线运动时拉力的大小才等于摩擦力；
（3）由测力计分度值读数，将滑动摩擦力转化为拉力测量，采用了转换法；
（4）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，探究滑动摩擦力大小跟接触面积大小的关系时，控制压力大小和接触面粗糙程度不变．

解答 解：
（1）探究滑动摩擦力跟接触面积粗糙程度的关系时，要测出滑动摩擦力，除了题目中所给器材以外还需要有弹簧测力计；
（2）用弹簧测力计匀速拉动木块时，木块在水平方向上做匀速直线运动受到的力是平衡力，根据二力平衡的知识，此时摩擦力的大小才等于弹簧测力计对木块拉力的大小；
（3）图中测力计分度值为0.2N，示数为1.4N；滑动摩擦力不能直接测出，而是通过侧拉力的大小来间接测得．这时利用了转换法的科学方法．
（4）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，小丽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）弹簧测力计；
（2）不对；只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小；
（3）1.4；转换法；
（4）不正确；没有控制压力大小不变．

点评 本题考查了探究滑动摩擦力跟接触面积粗糙程度的关系，关键是二力平衡条件和控制变量法的应用，要注意物体在静止或匀速直线运动时处于平衡状态受到的力为平衡力．