Question

8．為了研究滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)，小明同學(xué)在老師的指導(dǎo)下做了一系列實(shí)驗(yàn)．以下是部分實(shí)驗(yàn)步驟（實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持長(zhǎng)木板水平且固定）．
第一次：把木塊平放在長(zhǎng)木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平正確拉動(dòng)木塊（如圖1），讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，并記入表中
第二次：把木塊側(cè)放在長(zhǎng)木板上，用同樣的方法拉木塊（如圖2），記下相應(yīng)的示數(shù)；
第三次：把兩塊相同木塊疊在一起平放在長(zhǎng)木板上，再用同樣的方法拉木塊（如圖3），記下相應(yīng)的示數(shù)．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	木塊對(duì)木板的壓力（N）	彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（N）	滑動(dòng)摩擦力力（N）
1	20	6	6
2	20	6	6
3	40	12	12

（1）用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）若已知每個(gè)木塊的質(zhì)量為2kg，（g=10N/kg）表格內(nèi)的空格處滑動(dòng)摩擦力力是6N，木塊對(duì)木板的壓力40N．
（3）比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積的大小無(wú)關(guān)；
（4）比較1、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)接觸面的粗糙程度一定時(shí)，物體所受摩擦力大小與接觸面間的壓力成正比（填“正比”或“反比”）．

Answer 1

分析 （1）摩擦力很難直接觀察得到，因此，利用轉(zhuǎn)換法的思想，當(dāng)用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，這樣可得到摩擦力的大小；
（2）摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，而與接觸面積無(wú)關(guān)，在探究時(shí)，應(yīng)運(yùn)用控制變量法，每次只研究其中的一個(gè)量，保持其他的量不變．

解答 解：（1）利用轉(zhuǎn)換法來(lái)測(cè)量摩擦力時(shí)，當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，此時(shí)可通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)得出拉力的大��；
（2）實(shí)驗(yàn)1中滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為6N；
實(shí)驗(yàn)3中摩擦力為原來(lái)的2倍，則木塊對(duì)木板的壓力增大了一倍，為40N；
（2）第1、2兩次實(shí)驗(yàn)是在壓力、接觸面的粗糙程度都相同的情況下進(jìn)行的，只改變了接觸面積的大小，可得滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積的大小無(wú)關(guān)；
（3）第1、3兩次實(shí)驗(yàn)是在接觸面不變的情況下，使壓力增大了，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)也增大了，壓力為原來(lái)幾倍，測(cè)力計(jì)示數(shù)也為原來(lái)幾倍，可知當(dāng)接觸面的粗糙程度一定時(shí)，物體所受摩擦力大小與接觸面間的壓力成正比．
故答案為：（1）勻速直線；（2）6；40；（3）1、2；（4）正比．

點(diǎn)評(píng) 在此類(lèi)實(shí)驗(yàn)中，需要探究的量一般有三個(gè)，這里探究了其中的兩個(gè)，即摩擦力大小與壓力大小、接觸面積的大小的關(guān)系，其中，與壓力大小有關(guān)，與接觸面積的大小無(wú)關(guān)，這是我們應(yīng)該熟知的結(jié)論；同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中還分別用到了轉(zhuǎn)換法和控制變量法，也是我們應(yīng)該掌握的物理學(xué)的基本研究方法．