Question

15．如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验．铜块和木块的大小和形状完全相同，实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动．

（1）比较（甲）、（乙）两图，可得到的结论是在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
（2）图（乙）、（丙）中铜块和木块叠起的目的是使压力大小相同．
（3）图（甲）中弹簧测力计的读数2N．若物体不是做匀速运动，而是做加速直线运动，此时摩擦力等于2N；若物体做减速直线运动，弹簧测力计读数小于滑动摩擦力　（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（4）实验时，小明先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，则测出的摩擦力小于实际摩擦力（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（5）实际操作时，手拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较难做到的，因而测力计的读数不一定等于摩擦力的大小．请你提出一个改进的方法，确保测力计的读数等于摩擦力的大小．你的做法弹簧测力计固定，拉动物体下面的长木板（画图或文字说明）．

Answer 1

分析 （1）影响滑动摩擦力的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度，图甲、乙比较接触面是相同的，压力的大小不同，弹簧测力计的示数不同，据此可得出结论；
（2）将铜块和木块叠在一起可保证压力大小不变，改变叠放的次序可使不同的接触面与水平面接触；
（3）物体匀速直线运动时，拉力等于摩擦力；物体进行加速直线运动时，拉力大于摩擦力；物体进行减速直线运动时，拉力小于摩擦力；
（4）在竖直方向上对弹簧测力计调零，因弹簧自身重力的作用，会使指针所指的初始位置偏下方，再水平使用时，指针回缩，则测出的力的示数会变小；（5）手拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较难做到的，我们可以让弹簧测力计不动而拉动木板．

解答 解：
（1）比较（甲）、（乙）两图可知，接触面相同、压力大小不同，弹簧测力计示数不同，故结论为：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（2）图（乙）、（丙）中铜块和木块叠在一起即可以使压力保持不变，同时还可通过改变叠放次序控制接触面的变化；
（3）图（甲）中物体匀速运动时，弹簧测力计的读数2N，说明物体受到的摩擦力为2N，物体做加速直线运动时，压力和接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力仍为2N，物体进行减速直线运动，拉力小于滑动摩擦力，所以弹簧测力计示数小于滑动摩擦力；
（4）因为弹簧自身重力的作用，所以当在竖直方向上对弹簧测力计调零后，再在水平方向上测拉力的大小，指针的位置会有一定的回缩，至使所测出的摩擦力小于实际摩擦力的大小；
（5）实验过程中很难保持物体进行匀速直线运动，可以使弹簧测力计固定，拉动物体下面的长木板，物体相对运动时，压力不变，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，并且弹簧测力计处于静止状态，便于读数，实验过程中不必要求长木板进行匀速直线运动；做法如图所示：

故答案为：（1）在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（2）压力大小；（3）等于；小于；（4）小于；（5）弹簧测力计固定，拉动物体下面的长木板．

点评 掌握滑动摩擦力大小的影响因素，利用控制变量法探究滑动摩擦力大小的影响因素，本实验固定弹簧测力计不动，拉动长木板，不必控制长木板进行匀速直线运动，简化实验，便于操作．