Question

在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中．

（1）在水平桌面上，用弹簧测力计水平向右拉动木块，使其做______，弹簧测力计的示数如图所示．根据______的知识可知，木块所受的滑动摩擦力为2.2N；
（2）小华将木块沿竖直方向截去一半后（如图所示），测得木块所受的滑动摩擦力变为原来的一半．他由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小．你认为他在探究过程中存在的问题是______．
（3）在操作（2）的基础上，只利用现有的器材，如何证实“滑动摩擦力的大小是否与接触面积的大小有关”？简要说明你的做法：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）匀速直线运动的物体受到平衡力的作用，此实验的思路是利用二力平衡的条件，通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小，所以保持木块匀速直线运动．
（2）将木块沿竖直方向截去一半后，接触面积减小一半的同时，压力也减小了一半，无法比较，需要采取控制变量法．
（3）要探究滑动摩擦力和接触面积的关系，就要采用控制变量法控制压力和接触面的粗糙程度一定．
解答：解：（1）弹簧测力计匀速直线拉动木块时，水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用，这两个力的平衡力，根据二力平衡条件，滑动摩擦力等于拉力．
故答案为：匀速直线运动；二力平衡．
（2）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，小华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：没有控制压力相同（或不符合控制变量法）．
（3）要探究滑动摩擦力的大小和接触面积的关系就要采用控制变量法控制压力的接触面的粗糙程度一定．
故答案为：方法一：将截下的一半叠放在另一半上，用弹簧测力计水平向右拉动木块做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数与（1）中的示数比较．
方法二：将截下的一半竖放（立放也可以），用弹簧测力计水平向右拉动木块做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数与（2）中的示数比较．
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．