Question

11．在探究“滑动摩擦力大小和哪些因素有关”的实验时：

（1）小明刚开始拉木块时，他的水平拉力逐渐增大，但木块仍静止，此过程中弹簧测力计的示数在变大，那么这一过程中木块受力平衡（选填“平衡”或“不平衡”），木块所受的摩擦力变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（2）小明增大拉力后，木块被拉动了，而且越来越快，小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为2N，他认为这时的摩擦力大小为2N，老师指出了他操作中的错误是没有使木块做匀速直线运动．
（3）改正错误后，小明顺利地完成了探究过程，比较甲、丙两次实验可得出的结论是：接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．该实验用到的主要实验方法是控制变量法．
（4）把木板的一端垫高，制成一个斜面，沿斜面向上匀速拉动木块，算出机械效率．增大斜面倾角，再次实验，由此得到的结论是：在粗糙程度相同时，斜面越陡，斜面的机械效率越高（选填“高”或“低”）．需要的拉力越大（选填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）静止或匀速直线运动状态都属于平衡状态，物体受力平衡；
（2）在测滑动摩擦力时，应拉动物体做匀速直线运动；
（3）掌握控制变量法，比较甲、丙两次实控制的量和改变的量，得出影响摩擦力大小的因素；
（4）掌握斜面省力特点及倾斜程度与机械效率的关系，斜面的倾斜程度越大，物体对斜面的压力越小，摩擦力越小，做的额外功越少，有用功不同，所以机械效率增大．

解答 解：
（1）虽然水平拉力逐渐增大，但是木块始终处于静止状态，所以在水平方向受到的拉力与摩擦力相互平衡，大小相等；由于拉力在增大，所以摩擦力也在增大；
（2）木块未做匀速直线运动，所以此时拉力与摩擦力不相等；
（3）甲、丙两次实验，压力大小相等，丙的接触面粗糙程度大于甲的接触面粗糙程度，拉力大于甲的压力，说明丙的摩擦力大于甲的摩擦力，可得压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
这种研究问题的方法叫做控制变量法；
（4）在粗糙程度相同时，斜面越陡，压力越小，摩擦力越小，斜面的机械效率越高；
斜面坡度越缓越省力，越陡所需的拉力越大．
故答案为：（1）平衡；变大；（2）没有使木块做匀速直线运动；（3）接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制变量法；（4）高；大．

点评 此题是探究“滑动摩擦力大小和哪些因素有关”的实验，考查了影响滑动摩擦力大小的因素及斜面的效率与倾斜程度之间的关系，注意控制变量法和二力平衡条件在题目中的应用，其中（1）只要木块静止，摩擦力就等于拉力，此处很容易出错，平时在学习中应注意这点．