Question

15．“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中．

（1）小华的三次实验情况如图甲、乙、丙所示．实验时，用弹簧测力计应拉木块在水平木板（或毛巾）上做匀速直线运动，就可以得到摩擦力大小等于拉力大小，原理是二力平衡．
（2）该实验用到的研究方法是控制变量法．
（3）比较甲和乙两组数据可得的结论是在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
（4）比较乙和丙两组数据可得的结论是在接触面粗糙相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
（5）因为很难控制住物体做匀速直线运动，所以小华设计了如图丁所示实验装置，将弹簧测力计一端固定，另一端钩住长方体木块A，木块下面是一长木板，实验室拉着长木板沿水平地面向左运动，读出弹簧测力计示数即可测出木板A所受摩擦力大小，在木板运动的过程中，以下说法正确的是D．
A．木块A受到的是静摩擦力   B．木块A相对于地面是运动的
C．拉动速度变大时，弹簧测力计示数变大   D．木块A所受摩擦力的方向向左．

Answer 1

分析 （1）根据二力平衡的条件分析；
（2）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，根据图中现象得出结论．
 （3）（4）分析相关数据相同的量和变化的量，得出摩擦力与变化量的关系；
（5）①两个物体之间有相对运动趋势时，物体间产生的是静摩擦力；两个物体之间发生相对运动时，物体间产生的摩擦力是滑动摩擦力．
②被研究的物体和参照物之间如果发生位置的改变，被研究的物体是运动的，如果没有发生位置的改变，被研究的物体是静止的．
③滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟物体的运动速度没有关系．
④摩擦力总是阻碍物体相对运动，所以摩擦力的方向总是和物体相对运动方向相反．

解答 解：（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，拉力大小才等于摩擦力的大小．
（2）该实验用到的研究方法是：控制变量法．
（3）比较甲和乙两组数据可得的结论是：在压力相同时，乙中接触面粗糙，测力计示数越大，即摩擦力越大，即在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）比较乙和丙两组数据可得的结论是：在接触面粗糙相同时，丙中压力大，摩擦力大，即在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（5）A．木块和长木板之间已经发生了相对运动，所以木块A受到的是滑动摩擦力．说法错误，不符合题意．
B．木块和地面之间没有发生位置的改变，所以木块A相对于地面是静止的．说法错误，不符合题意．
C．A受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力，此时A处于静止状态，受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟物体的运动速度没有关系，所以当拉动速度变大时，滑动摩擦力大小不变，拉力大小不变，弹簧测力计示数不变．说法错误，不符合题意．
D．长木板水平向左运动，以长木板为参照物，木块水平向右运动，所以木块A所受摩擦力的方向水平向左．说法正确，符合题意．
故选D；
故答案为：（1）匀速直线；二力平衡；（2）控制变量法；（3）在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（4）在接触面粗糙相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（5）D．

点评 本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用及相对运动的知识，体现了对过程和方法的考查．