Question

19．实验小组要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”，他们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：
①接触面所受的压力大小；
②接触面的粗糙程度；
③接触面积的大小．

通过下图所示实验操作验证这些猜想：
（1）实验中应该用弹簧测力计水平方向匀速直线拉动木块在长木板上滑动，这样做是根据二力平衡的知识得出拉力等于摩擦力，从而测出木块所受的摩擦力的大小．
（2）如果要验证猜想②，应该选择甲、丙两幅图所示的实验步骤来操作，根据图中弹簧测力计的示数可得出结论：在其他因素相同的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
（3）要验证猜想③，将木块切去一半，重复甲的操作过程，如图丁所示．比较甲和丁的实验结果，于是小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关．你认为他的结论不可靠（填“可靠”或“不可靠”），理由是没有控制压力不变．

Answer 1

分析 （1）应水平匀速拉动测力计，根据二力平衡知摩擦力与拉力平衡，大小相等；
（2）要探究摩擦力大小与压力大小的关系，需使接触面积的粗糙程度和接触面积大小相同，改变压力大小；
（3）要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系，需使压力大小和接触面的粗糙程度相同，改变接触面积的大小．

解答 解：
（1）实验中应水平匀速拉动弹簧测力计，使木块做匀速直线运动，根据二力平衡条件知木块所受的摩擦力大小等于弹簧测力计示数大小；
（2）要探究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系，需使压力大小和接触面积大小相同，改变接触面的粗糙程度，所以应选择甲图和丙图；
由图知，在其他因素相同的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系，需使压力大小和接触面的粗糙程度相同，改变接触面积的大小，而小伟将木块切去一半，则在接触面积变化的同时，压力也发生了变化，所以得出错误结论，不可靠；正确而又简便的操作应是：将切下的木块叠放在被拉木块上面，重复甲的操作过程，比较它和甲的实验结果，得出结论．
故答案为：（1）匀速直线；（2）甲、丙；接触面越粗糙；（3）不可靠；没有控制压力不变．

点评 此题是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验，考查了学生对控制变量法的理解和应用，题目很典型．