Question

【题目】为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明选用以下能满足实验要求的器材做了一系列的实验：形状相同的木块和铁块、表面平整的长木板、弹簧测力计等。小明做的部分实验如下（实验时，长木板固定在水平桌面上）：

a. 把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块（图甲），使木块做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数F1；

b. 把铁块侧放在长木板上，用弹簧测力计水平拉动铁块（图乙），使铁块做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数F2；

c．木块在下，铁块在上叠放在一起后放到长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块（图丙），使它们做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数F3 。

小明发现，三次实验中弹簧测力计的示数均不相同，即F1≠F2≠F3，且F1＜F3．

（1）比较a、c两次实验，由F1＜F3得出的结论是______________________________________；

（2）比较a、b两次实验，根据F1≠F2，小明认为：滑动摩擦力的大小与接触面积有关。小明得出这个错误结论的原因是________________________________。

（3）实验中运用了转换法，把摩擦力的大小转换为___________________。为了保证转换的正确性，实验中采取的措施是_____________________。

（4）小明想：木块表面粗糙还是铁块表面粗糙？请你利用现有器材增加一次实验，解决小明的问题。写出实验方法和结论：

方法：___________________________________________________________________________；

结论：______________________________________________。

Answer 1

【答案】 接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大； 没有控制压力大小 接触面粗糙程度相同； 拉力大小 拉动木块做匀速直线运动； 将木块叠放在铁块之上，重复步骤3的实验，记下弹簧测力计的示数F4，比较F3和F4的大小。

若F3＞F4，则说明木块的表面粗糙，若F3＜F4，则说明铁块的表面粗糙

【解析】（1）比较1、3两次实验可以看出，接触面相同，压力不同，最终拉力F1＜F3，可得出的结论是：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（2）比较1、2两次实验可以看出，两次的压力不同，接触面也不同，因此根据F1≠F2，得出：滑动摩擦力的大小与接触面积有关，这一结论是不可靠的．原因是他没有控制压力大小、接触面粗糙程度相同．
（3）实验中运用了转换法，把摩擦力的大小转换为拉力大小．为了保证转换的正确性，实验中应拉动木块做匀速直线运动，使摩擦力与拉力是一对平衡力．
（4）在步骤3的基础上，可将铁块叠放在木块之下，重复步骤3的实验，记下弹簧测力计的示数F4，比较F3和F4的大小；
若F3＞F4，则说明木块的表面粗糙，若F3＜F4，则说明铁块的表面粗糙．
故答案为：（1）接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（2）没有控制压力大小、接触面粗糙程度相同；
（3）拉力大小；拉动木块做匀速直线运动；
（4）将铁块叠放在木块之下，重复步骤3的实验，记下弹簧测力计的示数F4，比较F3和F4的大小．
若F3＞F4，则说明木块的表面粗糙，若F3＜F4，则说明铁块的表面粗糙．