Question

8．小明和小華結(jié)伴做探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)．

（1）小明在水平桌面上，用彈簧測力計(jì)沿水平向右拉動(dòng)木塊，使其作勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖甲，根據(jù)二力平衡知識(shí)可知：木塊所受的滑動(dòng)摩擦力為2.2N．
（2）小明將木塊沿豎直方向截去一半后（如圖乙），測得木塊所受的滑動(dòng)摩擦力變?yōu)樵瓉硪话耄�他由此得出：滑�?dòng)摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減�。�小華認(rèn)為他的探究過程不合理，存在的問題是沒有控制壓力相同．
（3）小華在上面操作（2）的基礎(chǔ)上，只利用現(xiàn)有的器材，重新進(jìn)行了“滑動(dòng)摩擦力的大小是否與接觸面積的大小有關(guān)”的探究．請簡要說明小華的做法：將截下的一半疊放在另一半上，用彈簧測力計(jì)水平向右拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，記下彈簧測力計(jì)示數(shù)進(jìn)行比較．
（4）小華發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)操作的時(shí)候很難做到使木塊保持作勻速直線運(yùn)動(dòng)，為了更準(zhǔn)確地測出木塊所受的滑動(dòng)摩擦力，小華對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，她將彈簧測力計(jì)的一端用繩子固定在墻上，然后將長木板水平向左拉出（如圖丙），此時(shí)，木塊所受滑動(dòng)摩擦力的方向?yàn)樗�平向左（選填“左”或“右”）．改進(jìn)后，長木板不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)，這是因?yàn)槟緣K相對地面靜止，拉力和摩擦力是一對平衡力．

Answer 1

分析 （1）水平勻速拉動(dòng)木塊，木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，拉力與滑動(dòng)摩擦力是一對平衡力，由二力平衡知識(shí)可知，滑動(dòng)摩擦力等于拉力，由圖示彈簧測力計(jì)確定其分度值，讀出其示數(shù)．
（2）（3）要探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面面積的關(guān)系，應(yīng)控制接觸面的粗糙程度與物體間的壓力不同而改變接觸面面積的大小進(jìn)行探究．
（4）木塊靜止，彈簧測力計(jì)的拉力與滑動(dòng)摩擦力是一對平衡力，它們等大反向．

解答 解：
（1）由圖甲所示彈簧測力計(jì)可知，其分度值是0.2N，示數(shù)為2.2N；木塊沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡知識(shí)可知：木塊所受的滑動(dòng)摩擦力為2.2N；
（2）將木塊沿豎直方向截去一半后，木塊對桌面的壓力變?yōu)樵瓉淼囊话�，沒有控制壓力相等，得出：滑動(dòng)摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小的結(jié)論是錯(cuò)誤的；
（3）將截下的一半疊放在另一半上，控制木塊與桌面間的壓力不變，用彈簧測力計(jì)水平向右拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，記下彈簧測力計(jì)示數(shù)進(jìn)行比較，然后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（4）如圖丙所示，木塊受到向右的彈簧測力計(jì)拉力與滑動(dòng)摩擦力的作用而靜止，處于平衡狀態(tài)，滑動(dòng)摩擦力與拉力是一對平衡力，摩擦力方向與拉力方向相反，則摩擦力方向水平向左；在圖丙所示實(shí)驗(yàn)中，木塊與木板相對運(yùn)動(dòng)，木塊受到滑動(dòng)摩擦力作用，由于木塊靜止，處于平衡狀態(tài)，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力等于拉力，實(shí)驗(yàn)中不需要控制木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
故答案為：（1）水平；二力平衡；2.2；（2）沒有控制壓力相同；（3）將截下的一半疊放在另一半上，用彈簧測力計(jì)水平向右拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，記下彈簧測力計(jì)示數(shù)進(jìn)行比較；（4）左；木塊相對地面靜止，拉力和摩擦力是一對平衡力．

點(diǎn)評 本題考查了探究影響摩擦力的因素，應(yīng)用平衡條件及控制變量法，認(rèn)真分析即可正確解題．