Question

13．某同學在用一個長方體木塊、一個金屬塊、長木板、毛巾、彈簧測力計“探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗中，進行了分別如圖（a）、（b）、（c）、（d）所示的操作：

（1）實驗中用彈簧測力計拉動木塊，它的目的測量摩擦力，它根據(jù)二力平衡的原理；在本實驗中使用它時，應使它拉著木塊沿水平方向勻速拉動．
（2）比較圖（a）和（b）可以得到的結論是：在壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；
比較圖（a）和（c）可以得到的結論是：在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
比較圖（a）和（d）可以得到的結論是：滑動摩擦力的大小與接觸面積無關．
（3）綜合（2）中的結論，可以得到的結論是：滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度、壓力的大小有關，與接觸面積大小無關．

Answer 1

分析 （1）探究影響滑動摩擦力大小的因素時，用彈簧測力計勻速拉動木塊，木塊處于平衡狀態(tài)，拉力與滑動摩擦力是一對平衡力；
（2）（3）滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，實驗探究時應采用控制變量法，即在探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系時要控制壓力不變，探究滑動摩擦力的大小與壓力大小時要控制接觸面的粗糙程度不變．

解答 解：
（1）用彈簧測力計在水平方向勻速拉動木塊時，木塊處于勻速直線運動狀態(tài)，則木塊在水平方向上受到的摩擦力和拉力是一對平衡力，根據(jù)二力平衡的原理可知，拉力的大小與木塊受到摩擦力的大小相等；
（2）比較圖（a）和（b）可知，物體間的壓力相等而接觸面的粗糙程度不同，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大，由此可知，滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關，在壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；
比較圖（a）和（c）可知，接觸面的粗糙程度相同而物體間的壓力不同，壓力越大，滑動摩擦力越大，由此可知，滑動摩擦力的大小與壓力有關，在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
比較圖（a）和（d）可知，物體間接觸面的粗糙程度與物體間的壓力相同，而接觸面的面積不同，物體間的滑動摩擦力相同，由此可知，滑動摩擦力的大小與接觸面積無關；
（3）實驗表明，摩擦力的大小和接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關．
故答案為：（1）測量摩擦力；二力平衡；水平；勻速；
（2）在壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大；滑動摩擦力的大小與接觸面積無關；
（3）滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度、壓力的大小有關，與接觸面積大小無關．

點評 本題考查了二力平衡條件的應用和影響滑動摩擦力的大小因素以及控制變量法的應用，涉及到了控制變量法和轉換法，這也是初中物理學中最常用的兩種研究方法，是我們應該熟練掌握的．