Question

13．在学习影响滑动摩擦力大小的因素后，小柯还是认为：重力越大，滑动摩擦力越大．于是张老师用如图装置与他一起实验．
步骤一：将铁块挡在木板上，往砂桶中加入一定量细沙，使压力传感器的示数为5.00牛，水平向左拉动木板，读出拉力传感器的示数并记录．
步骤二：换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块，重复步骤一，记录结果如下表：

实验次数	质量不同的铁块	压力传感器示数（牛）	拉力传感器示数（牛）
1	小	5.00	2.10
2	中	5.00	2.11
3	大	5.00	2.11

请回答下列问题：
（1）第1次实验中铁块受到的摩擦力为2.10牛；
（2）实验中能否用钩码代替细沙？并说明理由；
（3）通过实验得出的结论是在压力和接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小相同；
（4）小柯认为：该实验中压力传感器的上表面要尽量光滑，否则会使拉力传感器的读数偏大，你认为他的说法是否合理，为什么？小柯的说法不合理；铁块与压力传感器不接触，压力传感器与木板之间的摩擦力对实验无影响．

Answer 1

分析 （1）根据二力平衡的知识可知，铁块在水平方向受到的拉力和摩擦力大小相等；
（2）钩码的质量是固定的不能连续变化，据此进行分析；
（3）根据影响摩擦力大小的因素利用控制变量法进行分析，得出结论；
（4）根据滑动摩擦力产生的条件进行分析．

解答 解：
（1）实验中，水平向左拉动木板时，铁块在水平方向受到向右的摩擦力和拉力传感器向左的拉力处于静止状态，根据二力平衡的知识可知，水平方向受到的摩擦力和拉力大小相同，因此第1次实验中铁块受到的摩擦力为2.10N；
（2）钩码的质量是固定的不能连续变化，细沙的质量可以连续变化，方便控制铁块对水平木板的压力，实验实验中不能用钩码代替细沙；
（3）三次实验中，木板受到的压力和接触面的粗糙程度相同，摩擦力大小相同，可得出结论：在压力和接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小相同；
（4）实验中测量的摩擦力是铁块与木板之间的摩擦力，铁块与压力传感器不接触，压力传感器与木板之间的摩擦力对实验无影响，所以小柯的说法不合理．
故答案为：（1）2.10；
（2）实验不能否用钩码代替细沙，钩码的质量是固定的不能连续变化，细沙的质量可以连续变化，方便控制铁块对水平木板的压力；
（3）在压力和接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小相同；
（4）小柯的说法不合理；铁块与压力传感器不接触，压力传感器与木板之间的摩擦力对实验无影响．

点评 本题考查了“探究影响滑动摩擦力大小”实验的实验操作、实验现象分析等，实验中应用了控制变量法，正确理解并熟练应用控制变量法是正确解题的关键．