Question

14．在探究滑動摩擦力與哪些因素有關(guān)的實驗中，小明的實驗過程如圖所示．

（1）在水平桌面上，用彈簧測力計水平向右拉動同一木塊，使其3次都作勻速直線運動，彈簧測力計示數(shù)為：甲3牛，乙4牛，丙5牛．然后根據(jù)二力平衡知識可得滑動摩擦力的大�。�
（2）由甲、乙兩圖得到的結(jié)論是在壓力一定的情況下，接觸面越粗糙滑動摩擦力越大．
（3）圖乙和圖丙探究的問題是滑動摩擦力與壓力的關(guān)系．
（4）小華將木塊沿豎直方向截去一半后，測得木塊所受的滑動摩擦力變?yōu)樵瓉硪话耄�他由此得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小，你認為他的結(jié)論存在問題嗎？請說明理由沒有保持壓力不變．

Answer 1

分析 （1）木塊在拉力與滑動摩擦力作用下做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，摩擦力與拉力是一對平衡力，由平衡條件可知，滑動摩擦力等于拉力；
（2）根據(jù)控制變量法的要求，分析圖甲、乙所示實驗，根據(jù)實驗控制的變量與實驗現(xiàn)象分析答題；
（3）根據(jù)實驗控制的變量分析圖乙、丙所示實驗，根據(jù)實驗現(xiàn)象分析答題得出結(jié)論；
（4）要探究滑動摩擦力的大小和物體接觸面積大小的關(guān)系，需要控制壓力的大小和接觸面的粗糙程度均一定而接觸面積的大小不同．

解答 解：
（1）在水平方向上，木塊受水平拉力與滑動摩擦力作用，木塊做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，摩擦力和拉力是一對平衡力，它們大小相等；
（2）由圖甲、乙所示實驗可知，甲和乙圖壓力相等，接觸面的粗糙程度不同，乙的接觸面比甲更粗糙，從測力計的示數(shù)看，乙的示數(shù)更大，由此可得：壓力一定，滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)，即在壓力一定的情況下，接觸面越粗糙滑動摩擦力越大；
（3）由圖乙、丙所示實驗可知，木塊與木板間接觸面的粗糙程度相同而物體間的壓力不同，物體受到的滑動摩擦力不同，由此可知，物體受到的滑動摩擦力與物體間的壓力有關(guān)，由此可知，乙和丙是研究滑動摩擦力與壓力的大小關(guān)系；
（4）因為滑動摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，在研究滑動摩擦力大小跟接觸面面積的關(guān)系時，應(yīng)保持壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，小華將木塊沿豎直方向截去一半后，雖然接觸面的粗糙程度沒變，但木塊對接觸面的壓力減小了一半，所以得出了錯誤的結(jié)論．
故答案為：（1）二力平衡；（2）在壓力一定的情況下，接觸面越粗糙滑動摩擦力越大；（3）滑動摩擦力與壓力的關(guān)系；（4）沒有保持壓力不變．

點評 此題是探究滑動摩擦力與哪些因素有關(guān)，分析圖示物理情景、熟練應(yīng)用控制變量法即可正確解題；根據(jù)控制變量法來設(shè)計出實驗方案，考查了學(xué)生實驗設(shè)計的能力，屬于中考常見題型．