Question

2．为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，平平同学做了如图所示三次实验：
第一次：把木块放在水平且固定的长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做匀速直线运动（如图甲），读出弹簧测力计的示数，并记入下表中：

实验次数	木块对木板的压力/N	弹簧测力计的示数/N	滑动摩擦力/N
1	10	2.0	2.0
2	10	①	2.0
3	20	4.0	②

第二次：把木块侧放在长木板上，用同样的方位拉木块（如图乙），记下相应的示数；
第三次：把两块相同的木块叠放在一起平放在长木板上，再用相同的方法拉木块（如图丙），记下相应的示数．
（1）请将横线处补充完整．
（2）请你帮助平平填全表格中内的数据．①2.0；②4.0．
（3）比较第1、3两次实验数据，可以发现滑动摩擦力的大小与压力大小有关．
（4）比较第1、2两次实验数据，可以初步得出的结论是：滑动摩擦力的大小与受力面积大小无关．

Answer 1

分析 （1）根据二力平衡条件，当用测力计拉动木块做匀速直线运动时，拉力才等于摩擦力；
（2）同样根据二力平衡的条件，知道拉力和摩擦力中的任何一个，可得出另一个的大小；
（3）要验证滑动摩擦力与压力大小的关系，应保持接触面粗糙程度不变，并改变压力的大小，根据要求进行选择；
（4）压力大小和接触面粗糙程度相同时，改变接触面积的大小，摩擦力不变，说明摩擦力大小与接触面积无关．

解答 解：（1）实验中拉动木块做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知拉力等于滑动摩擦力；
（2）由二力平衡条件可知，当木块做匀速直线运动时，拉力与滑动摩擦力始终相等，所以表中①的结果为2.0N，②的结果为4.0N；
（3）要验证滑动摩擦力与压力大小的关系，应保持接触面粗糙程度不变，并改变压力的大小，读图可知，只有1、3两次实验符合要求．
（4）读图并比较第1、2两次实验数据，可以看出，接触面粗糙程度相同，压力相同，只有接触面积不同，最终摩擦力相同，所以初步得出的结论是：滑动摩擦力的大小与受力面积大小无关．
故答案为：（1）匀速直线；
（2）2.0； 4.0；
（3）1、3；
（4）滑动摩擦力的大小与受力面积大小无关．

点评 此题考查是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验，考查了控制变量法的应用．滑动摩擦力大小的决定因素是接触面间的压力和接触面粗糙程度，与接触面积大小无关，与运动速度的大小无关，与是否做匀速直线运动无关，与拉力的大小等因素无关．