Question

7．在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时，小明利用如图甲、乙、丙所示装置进行如下实验：（其中长方体木块重为2N、砝码重为0.5N）

①用弹簧测力计匀速拉动长方体木块，使它沿表面较光滑的水平长木板滑动，如图甲所示，测出木块与木板之间的滑动摩擦力大小．
②在木块上放一个砝码，如图乙所示，测出此种情况下的滑动摩擦力大小．
③换用表面较粗糙的长木板，如图丙所示，测出此种情况下的滑动摩擦力大小．回答下列问题：
（1）每次实验都必须匀速拉动长方体木块，这样做的目的是使摩擦力与拉力是一对平衡力．
（2）在下面空白处画出小明实验的记录表格（不要填写实验数据）．
（3）由甲、乙两图得出的结论是当接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大．由甲、丙两图得出的结论是压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
（4）在上述实验的基础上，小明又猜想：滑动摩擦力的大小可能与物体的接触面积有关．请你利用甲图中已有的器材，设计探究方案验证小明的猜想．

Answer 1

分析 （1）实验中，匀速直线拉动木块，是为了使摩擦力与拉力是一对平衡力；
（2）根据实验中要控制的量和变化的量，可设计出实验记录的表格；
（3）影响摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度，结合图中的现象，运用控制变量法可得出结论；
（4）根据实验要求，可控制压力、接触面粗糙程度不同，只改变其接触面积，测出并比较摩擦力的大小．

解答 解：（1）每次实验都必须拉动长方体木块做匀速直线运动，这是为了使摩擦力与拉力是一对平衡力．
（2）实验中，需要记录的变量有接触面的材料情况和压力大小，以及摩擦力的大小．实验次数至少为三次，表格如下：

实验次数	接触面材料	压力/N	滑动摩擦力/N
1
2
3

（3）由甲、乙两图可以看了，接触面相同，压力不同，故可得出的结论是：当接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大．
由甲、丙两图可以看出压力相同，接触面不同，故可得出的结论是：压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
（4）要想验证滑动摩擦力的大小是否与物体的接触面积有关，可利用甲图的器材，将长方体木块分别平放、侧放或立放在较光滑的木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动，读出弹簧测力计的示数加以比较．
故答案为：（1）使摩擦力与拉力是一对平衡力；
（2）见上表；
（3）接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大．
压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
（4）利用甲图的器材，将长方体木块分别平放、侧放或立放在较光滑的木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动，读出弹簧测力计的示数加以比较．

点评 在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，正确运用二力平衡原理和控制变量法是关键；同时，本题还考查了实验表格的设计，实验步骤的设计等，考查较为全面．