Question

4．为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关？小明做了一系列实验：以下是部分实验步骤（实验过程中保持长木板水平且固定，并保证所有实验步骤操作规范．）
．第一次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计拉动木块（如图1），读出弹簧测力计的示数，并记入表中；
第二次：把木块侧放在长木板上，用同样的方法拉木块（如图2），记下相应的示数；
第三次：把两块相同木块叠在一起平放在长木板上，再用同样的方法拉木块（如图3），记下相应的示数．

实验次数	木块对木板的压力/N	弹簧测力计的示数/N	滑动摩擦力/N
1	20	4.0	4.0
2	20	4.0	4.0
3	40	8.0	8.0

（1）实验中，应将弹簧测力计沿水平方向拉动，使木块做匀速直线运动；
（2）比较第1、2两次实验数据，可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关；（填“有关”或“无关”）
（3）比较第1、3次数据，可以得出的结论是：在接触面相同的情况下，压力越大，摩擦力越大．
（4）另一组的小华同学也准备探究“接触面积的大小对滑动摩擦力的影响”，他将木块沿竖直方向截去一半后，用弹簧测力计拉着另一半做如图所示的实验，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”．你认为他的探究过程正确吗？不正确你做出这种评价的理由是：此次实验没有控制木块对水平面的压力相同．

Answer 1

分析 （1）利用测力计的示数来反应摩擦力的大小，是根据二力平衡的条件，因此要让木块做匀速直线运动；
（2）要掌握控制变量法，要探究滑动摩擦力和接触面积之间的关系，需要使接触面积不同，其它的条件相同；
（3）1、3两次的不同点在压力大小不同，而接触面相同，用控制变量法分析得出结论；
（4）将木块沿竖直方向截去一半后，虽然面积减小了，但是压力也减小了，所以此次实验没有控制木块对水平面的压力相同．

解答 解：
（1）要使测力计的示数与摩擦力相等，木块必须处于平衡状态，使拉力与摩擦力是一对平衡力．故要匀速直线拉动．
（2）研究摩擦力与接触面积大小是否有关，必须要保证压力相同、受力面积不同．1、2符合条件，分析数据可知，与接触面积的大小无关．
（3）1、3两次的不同点在压力大小不同，而接触面相同，由控制变量法角度，可得出结论：在接触面相同的情况下，压力越大，摩擦力越大．
（4）将木块沿竖直方向截去一半后，虽然面积减小了，但是压力也减小了，所以此次实验没有控制木块对水平面的压力相同，故错误．
故答案为：（1）水平；匀速直线；（2）1、2；无关；（3）在接触面相同的情况下，压力越大，摩擦力越大；（4）不正确；此次实验没有控制木块对水平面的压力相同．

点评 在多变量的探究实验中，一定要注意控制变量法的运用，即：保持被研究变量不同，而控制其他因素一定．
控制变量法是初中阶段的一个重要思想方法，在大部分的实验或探究类试题中都会涉及，应熟练掌握．