Question

4．在学习了滑动摩擦力知识后，小明和小华想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果，他们各自带来了洗干净的运动鞋，又准备了一张练习立定跳远用的橡胶垫，一个弹簧测力计和细线．
（1）为了能准确地测量滑动摩擦力的大小，小明认为应该让运动鞋沿水平方向做匀速直线运动，这样做的目的是使摩擦力与拉力相等．
（2）若实际拉动的过程中没有做到匀速直线运动，则鞋子受到的摩擦力是不变（填“变化”或“不变”）的．
（3）小华经过思考改进了小明的实验，让弹簧测力计和鞋保持静止，拉动鞋下的橡胶垫进行测量（如图乙所示），这样做的好处是测力计示数稳定，便于读数．

Answer 1

分析 （1）为了测出摩擦力的大小，采用了转换法，当物体做匀速直线运动时，受平衡力，弹簧测力计的拉力与摩擦力相等；
（2）滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，与运动的速度无关；
（3）在拉动运动鞋时，很难让鞋子保持匀速直线运动状态，会导致了弹簧测力计的示数不稳定；当拉动橡胶垫的过程中，鞋子保持静止状态，根据二力平衡的条件知弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小．

解答 解：
（1）实验过程中为了测得摩擦力的大小采用了转换法，即：沿水平方向拉动运动鞋做匀速直线运动，此时运动鞋受平衡力，所受滑动摩擦力等于弹簧测力计拉力的大小；
（2）滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，与运动的速度无关，所以实际拉动的过程中没有做到匀速运动时，鞋子受到的摩擦力不变；
（3）拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较难做到的，我们可以让运动鞋不动而拉动橡胶垫，这样做的好处是：能做到测力计示数稳定，便于读数．
故答案为：（1）匀速直线；使摩擦力与拉力相等；（2）不变；（3）测力计示数稳定，便于读数．

点评 在本实验中，会有多个因素同时影响着摩擦力的大小，因此，从控制变量法的要求出发，应尽可能多的考虑到各种因素，并保持这些因素不变，从而使所要探究的结果更有说服力．