Question

15．在學(xué)習(xí)了滑動(dòng)摩擦力知識(shí)后，小明和小華想用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)一步探究運(yùn)動(dòng)鞋鞋底的防滑效果，他們各自帶來(lái)了洗干凈的運(yùn)動(dòng)鞋，又準(zhǔn)備了一張練習(xí)立定跳遠(yuǎn)用的橡膠墊，一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)線．
（1）為了能準(zhǔn)確地測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小，小明認(rèn)為應(yīng)該讓運(yùn)動(dòng)鞋沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣做的目的是摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力．
（2）小明將自己的運(yùn)動(dòng)鞋放在水平桌面的橡膠墊上，按正確的方法拉動(dòng)，讀出了彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖甲所示為2.8N；若實(shí)際拉動(dòng)的過(guò)程中沒(méi)有做到勻速直線運(yùn)動(dòng)，則鞋子受到的摩擦力是2.8N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是不變．（填“變化”或“不變”）的．
（3）小華經(jīng)過(guò)思考改進(jìn)了小明的實(shí)驗(yàn)，讓彈簧測(cè)力計(jì)和鞋保持靜止，拉動(dòng)鞋下的橡膠墊進(jìn)行測(cè)量（如圖乙所示），這樣做的好處是測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，便于操作．
（4）小華測(cè)出他的鞋滑動(dòng)摩擦力比小明的大，但他的鞋卻不一定是“防滑冠軍”，這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中沒(méi)控制兩只鞋的質(zhì)量（重力）相同．

Answer 1

分析 （1）為了獲取摩擦力的大小，采用了轉(zhuǎn)換法，當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受平衡力，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與摩擦力相等；
（2）根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的分度值讀出圖甲中的示數(shù)，滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)；
（3）在拉動(dòng)運(yùn)動(dòng)鞋時(shí)，很難讓鞋子保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致了彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定；當(dāng)拉動(dòng)橡膠墊的過(guò)程中，鞋子保持靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡的條件知彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于摩擦力的大小；
（4）滑動(dòng)摩擦力的大小跟作用在物體表面的壓力有關(guān)，接觸面的粗糙程度一定時(shí)，表面受到的壓力越大，摩擦力就越大．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為了得到摩擦力的大小采用了轉(zhuǎn)換法，即：沿水平方向拉動(dòng)運(yùn)動(dòng)鞋做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)運(yùn)動(dòng)鞋受平衡力，所受滑動(dòng)摩擦力等于彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小；
（2）圖甲中，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，示數(shù)為2.8N；
滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)的情況無(wú)關(guān)，則實(shí)際拉動(dòng)的過(guò)程中沒(méi)有做到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，鞋子受到的摩擦力不變；
（3）拉著彈簧測(cè)力計(jì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)是比較難做到的，我們可以讓運(yùn)動(dòng)鞋不動(dòng)而拉動(dòng)橡膠墊，這樣做的好處是：能做到測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)；
（4）摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，不同的鞋子的質(zhì)量不同，對(duì)水平面的壓力不同，因此在研究鞋子防滑性能時(shí)，應(yīng)該控制鞋子的質(zhì)量相同．
故答案為：（1）勻速直線；摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力；（2）2.8；2.8N；不變；（3）測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，便于操作；（4）實(shí)驗(yàn)中沒(méi)控制兩只鞋的質(zhì)量（重力）相同．

點(diǎn)評(píng) 在本實(shí)驗(yàn)中，會(huì)有多個(gè)因素同時(shí)影響著摩擦力的大小，因此，從控制變量法的要求出發(fā)，應(yīng)盡可能多的考慮到各種因素，并保持這些因素不變，從而使所要探究的結(jié)果更有說(shuō)服力．