Question

1．做探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實驗．
（1）測滑動摩擦力大小時，應(yīng)使物體在水平方向做勻速直線運動，依據(jù)的物理知識是二力平衡．
（2）如果要探究摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，則要保持壓力大小不變．
（3）如圖l所示，用彈簧測力計拉著木塊在同一水平桌面上勻速滑動，分別記下三次彈簧測力計的示數(shù)為F₁、F₂、F₃，結(jié)果發(fā)現(xiàn)F₁、F₂、F₃的大小關(guān)系是F₁＜F₂＜F₃；這一探究可得到的結(jié)論是在接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（4）用一塊各個側(cè)面粗糙程度相同的木塊，進行如圖2所示的三次實驗，彈簧測力計水平勻速拉木塊運動
時的示數(shù)依次為F₁、F₂、F₃，發(fā)現(xiàn)它們之間的關(guān)系是F₁=F₂＞F₃（＞/＜/=）；通過比較（a）、（b）兩實驗，可得到的結(jié)論是滑動摩擦力與接觸面積大小無關(guān)；通過比較（a）、（c）兩實驗，可得到的結(jié)論是滾動代替滑動可以減小摩擦力（或：在壓力大小、接觸面的粗糙程度相同時，滾動摩擦力小于滑動摩擦力）．

Answer 1

分析 （1）實驗中，應(yīng)沿水平方向拉動物體做勻速直線運動，此時拉力與摩擦力平衡，大小相等；
（2）根據(jù)控制變量法，要探究摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，需使壓力大小不變；
（3）滑動摩擦力大小與壓力大小有關(guān)，根據(jù)圖1分析，得出摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系；
（4）滑動摩擦力大小與接觸面積大小無關(guān)；
壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，滾動摩擦力遠小于滑動摩擦力．

解答 解：（1）測滑動摩擦力大小時，應(yīng)使物體在水平方向做勻速直線運動，此時拉力與滑動摩擦力平衡，依據(jù)二力平衡原理，拉力等于滑動摩擦力；
（2）滑動摩擦力與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，如果要探究摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，則要保持壓力不變；
（3）圖1中，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小逐漸變大，所以F₁＜F₂＜F₃，可得到的結(jié)論是：接觸面的粗糙程度相同，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（4）（a）和（b）中壓力大小和接觸面的粗糙程度均相同，接觸面積大小不同，現(xiàn)象是F₁=F₂，可得滑動摩擦力與接觸面積的大小無關(guān)；
（a）（c）壓力大小相同，a為滑動摩擦力，c為滾動摩擦力，現(xiàn)象是F₁大于F₃，可知：用滾動摩擦代替滑動摩擦，可以減小摩擦力或壓力大小和接觸面的粗糙程度相同時，滾動摩擦力小于滑動摩擦力．
故答案為：（1）勻速直線；二力平衡；（2）壓力大小；
（3）F₁＜F₂＜F₃；在接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（4）=；＞；滑動摩擦力與接觸面積大小無關(guān)；滾動代替滑動可以減小摩擦力（或：在壓力大小、接觸面的粗糙程度相同時，滾動摩擦力小于滑動摩擦力）．

點評 本題是探究影響摩擦力大小因素的實驗，首先要掌握影響摩擦力大小的因素，且滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關(guān)，同時要能夠運用控制變量法的思想去分析實驗現(xiàn)象并得出結(jié)論．