Question

6．小军利用如图所示的装置，在水平木板上，分别匀速拉动两个同种材料制成的体积不同的正方体A和B，他发现“匀速拉动物体A时，所用的拉力大”，于是他认为“物体与木板接触面积越大，所受的摩擦力就越大”．小雪认为小军的观点是错的．请利用给定的实验器材，设计一个实验证明小军的观点是错误的．

Answer 1

分析 滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟接触面积大小无关，实验时控制压力大小和接触面粗糙程度都不变，改变接触面积大小．可以分别将物体A叠放在物体B上、将物体B叠放在物体A上，用弹簧测力计竖直向上匀速拉动物体．发现前后两次弹簧测力计的示数不变．说明小军的观点是错误的．

解答 解：
实验步骤及实验现象：
（1）将AB叠放置于图中的水平面上，A与平面接触，利用图中的装置匀速拉动A和B，并保持A和B相对静止，观察并记录弹簧测力计的示数F₁；
（2）将AB倒置叠放于水平面上，B与平面接触，利用图中的装置匀速拉动B和A，并保持A和B相对静止，观察并记录弹簧测力计的示数F₂；
（3）对比前后两次拉力F₁与F₂的大小，发现F₁=F₂．由于物体做匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力．两次实验中接触面积虽然不同，但是接触面对物体的摩擦力相同，可见小军的观点是错误的．

点评 当两个物体叠放时，可以控制压力大小不变，当材料相同时，接触面粗糙程度相同，可以探究滑动摩擦力大小跟接触面积大小关系；当接触面积相同时，可以探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系．