Question

19．如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验．铜块和木块的大小和形状完全相同．

①实验时要尽量在水平方向匀速直线拉动物体，此时测力计读数和摩擦力大小相等．
②比较甲、乙两图，可得到的结论是：同一物体在同一表面上压力越大，滑动摩擦力越大．
③图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是为了使压力相同．比较图乙和图丙，可以得到的结论是：压力相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大
④在本次实验中，正确的做法是在水平方向对弹簧测力计校零．但是实验时，小明先在竖直方向上对弹簧测力计校零，然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，则测出的摩擦力小于（填“大于”“等于”或“小于”）实际摩擦力．

Answer 1

分析 ①水平匀速拉动物体，物体处于平衡状态，由平衡条件可知，滑动摩擦力等于拉力．
②分析图甲、乙所示实验，找出实验所控制的量与实验现象，然后得出结论．
③根据图乙、丙所示实验情景，根据实验所控制的变量与实验现象分析答题．
④在竖直方向上对弹簧测力计调零，因弹簧自身重力的作用，会使指针所指的初始位置偏下方，再水平使用时，指针回缩，则测出的力的示数会变小．

解答 解：
①必须沿水平方向拉动物体，使物体做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是平衡力，大小相等．
②比较（甲）、（乙）两图，接触面的粗糙程度相同，压力不同，且压力越大，测力计的示数越大，摩擦力越大，可得到的结论是：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
③图（乙）、（丙）中铜块和木块叠在一起的目的是使物体间的压力相同，木块和铜块表面粗糙程度的不同，通过比较乙、丙两图中弹簧测力计示数的不同，且接触面越粗糙，摩擦力示数越大，即摩擦力越大，可得压力相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
④由于测水平拉力，所以该实验应在水平方向进行校零；
因为弹簧自身重力的作用，所以当在竖直方向上对弹簧测力计调零后，再在水平方向上测拉力的大小，指针的位置会有一定的回缩，至使所测出的摩擦力小于实际摩擦力的大小．
故答案为：①匀速直线；相等；②压力越大，滑动摩擦力越大；③压力；压力相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；④水平；小于．

点评 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中我们应注意两种研究方法与一个物理原理的合理利用，两个方法是控制变量法和转换法（将摩擦力转换为弹簧测力计的拉力）；一个物理原理是二力平衡原理（在物体做匀速直线运动时，拉力与摩擦力平衡）；本题的易错点在于对问题（3）的解答，要细心分析弹簧测力计竖直调零再水平使用时对测量结果的影响，防止颠倒．