Question

7．小明要研究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”，他猜想滑动摩擦力大小可能与：
①接触面所受的压力大小有关
②接触面的粗糙程度；
③接触面积的大小．
小明通过如图所示实验进行探究：（其中小木块的各个面粗糙程度相同）

（1）小明用弹簧测力计沿水平方向拉动木块在长木板上匀速直线运动，测出木块所受的拉力F的大小，此时摩擦力f=F（选填“＞”“=”或“＜”）．
（2）如果小明要探究猜想②，他应该对比甲丙两幅图所示的实验现象，根据图中弹簧测力计的示数可得出结论：压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大．
（3）小明要探究猜想③，他将木块切去一半，重复甲的操作过程，如图丁所示．他比较甲和丁的实验结果，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关．小明在实验中存在的问题是没有控制压力大小相同．

Answer 1

分析 （1）在本实验中，由弹簧测力计读出摩擦力的大小，是利用了二力的平衡，因此，应使木块做匀速直线运动；
（2）（3）摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，在进行实验探究和总结实验结论时，我们都应根据控制变量法的要求，在控制其中一个变量的情况下，分析摩擦力大小与另一个变量的关系．

解答 解：（1）实验时，应让木块在水平面上做匀速直线运动，这样弹簧测力计的拉力与摩擦力才是一对平衡力，且此时f=F；
（2）要探究摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系，就要控制压力的大小一定，图甲和图丙符合这种情况；由甲和丙图，丙中弹簧测力计示数大于甲中弹簧测力计示数，即丙中的摩擦力大，所以可得出结论是：压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大；
（3）要探究摩擦力与接触面积大小的关系时，应控制压力和接触面的粗糙程度相同，只改变接触面积的大小．若将甲中木块切去一半重做甲的操作与丁图比较，只控制了接触面的粗糙程度，但没有控制压力大小相同．
故答案为：（1）匀速直线；=；（2）甲丙；压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大；（3）没有控制压力大小相同．

点评 本题考查了使木块做匀速直线运动的目的、实验现象分析，熟练应用控制变量法，认真分析实验现象，即可正确解题．