Question

18．小聰同學(xué)在“探究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，采用了如下實驗方法：將長木板放在水平桌面上，木塊放在長木板上，將測力計的一端固定在桌子左側(cè)的擋板上，另一端沿水平方向鉤住木塊，再用細(xì)線拉著長木板向右運動．（實驗裝置及條件的變化如圖甲、乙、丙所示）

（1）實驗中，測力計測出的是長木板與接觸面（長木板或毛巾）之間的摩擦力，其理論依據(jù)是測力計對木塊的拉力與木塊受到的摩擦力為平衡力，其大小相等．
（2）比較甲、乙兩圖的測力計示數(shù)可知：木塊與長木板間壓力越大，摩擦力越大．
（3）實驗中是否要求長木板一定做勻速直線運動？答：不一定（填“一定”或“不一定”）．

Answer 1

分析 （1）實驗中研究的是木塊和木板之間滑動摩擦力的大小，彈簧測力計測量的是木塊受到的拉力，彈簧測力計的拉力大小與木塊受到的摩擦力是一對平衡力，大小相等；
（2）要得出壓力越大，摩擦力越大的結(jié)論，必須控制接觸面的粗糙程度相同，壓力的大小不同；要得出接觸面越粗糙，摩擦力越大的結(jié)論，必須控制壓力的大小相同，接觸面的粗糙程度不同．
（3）拉動長木板時，滑動摩擦力跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，跟物體的運動速度是否勻速沒有關(guān)系，并且彈簧測力計示數(shù)是靜止的容易讀數(shù)．

解答 解：（1）彈簧測力計測量的是木塊受到的拉力，由于實驗中要拉動物體做勻速直線運動，所以彈簧測力計對木塊的拉力與木塊受到的摩擦力是一對平衡力，即摩擦力的大小等于彈簧測力計對木塊拉力的大��；
（2）甲、乙兩圖實驗中木塊和木板接觸面的粗糙程度相同，乙圖中木塊的上方增加了一個砝碼壓力增大了，所以研究的是摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系；
（3）實驗中即使沒有拉動木板做勻速直線運動，物體與彈簧測力計也始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的拉力與摩擦力平衡，大小相等．
故答案為：（1）長木板；測力計對木塊的拉力與木塊受到的摩擦力為平衡力，其大小相等；（2）甲、乙；（3）不一定．

點評 （1）滑動摩擦力實驗的改進，學(xué)生不容易理解，理解的關(guān)鍵在于滑動摩擦力大小跟壓力大小、接觸面粗糙程度有關(guān)，跟物體是否做勻速直線運動無關(guān)；
（2）本題也是控制變量法思想的應(yīng)用，明確變量和不變量是解題的關(guān)鍵．