Question

为了探究影响滑动摩擦力大小的因素，小明和小红二位同学利用若干个完全相同的长方体（重10牛）、弹簧测力计、水平放置的木板（粗糙程度相同）进行实验．实验中，他们先后以平放、竖放的方式改变长方体与木板之间的接触面积，如图（a）、（b）所示；然后将几块长方体叠放在一起进行实验，如图（c）、（d）所示．实验过程中始终用同一弹簧测力计拉动长方体做匀速直线运动．
（1）实验过程中要水平匀速拉动长方体，是为了使弹簧测力计的示数等于

摩擦力

的大小．这种测摩擦力的方法是

间接

（选填“直接”或“间接”）测量法
（2）请仔细观察图（a）、（b）、（c）、（d）中测力计示数的情况，然后归纳得出初步结论．

①分析比较图（a）与（b）中测力计的示数及相关条件，可得出的初步结论是：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小

无关

（选填“有关”或“无关”）．
②分析比较图（a）与（c）与（d）中测力计的示数及相关条件，可得出的初步结论是：接触面的粗糙程度相同时，压力越大，木板所受摩擦力

越大

．
（3）上述研究方法叫“控制变量法”，下列实验中用到此方法的是

①

（填序号）
①探究影响动能大小的因素；          ②探究杠杆的平衡条件；
③探究固体熔化时温度的变化规律；    ④测盐水的密度．
（4）在上述实验中若再给一块长玻璃板还可以研究滑动摩擦力大小与

接触面的粗糙程度

 的关系．

Answer 1

分析：（1）实验中研究的是木块受到的滑动摩擦力的大小，弹簧测力计测量的是木块的受到的拉力，只有木块在水平方向上做匀速直线运动时拉力的大小才等于摩擦力．
（2）根据实验数据得结论，主要是看什么量是变化的，什么量是不变的，变化的量就是影响摩擦力大小的因素．
（3）控制变量法就是每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决问题的方法．
（4）实验中的接触面都是木板，接触面的粗糙程度不能改变，要研究摩擦力和接触面的粗糙程度的关系必须能够改变接触面的粗糙程度．

解答：解：（1）用弹簧测力计匀速拉动木块时，木块在水平方向上做匀速直线运动受到的力是平衡力，根据二力平衡的知识，此时摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块拉力的大小；
故答案为：摩擦力；间接．
（2）①比较图（a）与（b）中测力计的示数及相关条件，接触面的粗糙程度相同，长方体的压力也相同，只有接触面的大小不同，但弹簧测力计的示数相同，因此可以看出滑动摩擦力的小与接触面的大小无关；
②比较图（a）与（c）与（d）中测力计的示数及相关条件，接触面的粗糙程度相同，压力逐渐增大，弹簧测力计的示数逐渐增大，说明摩擦力也逐渐增大．
故答案为：①无关； ②越大．
（3）动能的大小与质量和物体的速度两个因素有关，因此探究影响动能大小的因素时，采用的是控制变量法．
故答案为：①．
（4）实验中若再给一块长玻璃板，接触面的粗糙程度改变了，因此还可以研究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系．
故答案为：接触面的粗糙程度．

点评：（1）物体处于静止或匀速直线运动状态，一定受到平衡力的作用；受到平衡力的作用时，一定处于静止或匀速直线运动状态．
（2）把握住利用控制变量法分析实验结论的基本思路是解答此题的关键所在．