Question

為了探究影響滑動摩擦力大小的因素，小明和小紅二位同學利用若干個完全相同的長方體（重10牛）、彈簧測力計、水平放置的木板（粗糙程度相同）進行實驗．實驗中，他們先后以平放、豎放的方式改變長方體與木板之間的接觸面積，如圖（a）、（b）所示；然后將幾塊長方體疊放在一起進行實驗，如圖（c）、（d）所示．實驗過程中始終用同一彈簧測力計拉動長方體做勻速直線運動．

（1）實驗過程中要水平勻速拉動長方體，是為了使彈簧測力計的示數等于

摩擦力

的大小．
（2）請仔細觀察圖（a）、（b）、（c）、（d）中測力計示數的情況，然后歸納得出初步結論．
①分析比較圖（a）與（b）中測力計的示數及相關條件，可得出的初步結論是：滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小

無關

（選填“有關”或“無關”）．
②分析比較圖（a）與（c）與（d）中測力計的示數及相關條件，可得出的初步結論是：接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，木板所受摩擦力

越大

．
（3）在上述實驗中若再給一塊長玻璃板還可以研究滑動摩擦力大小與

接觸面的粗糙程度

 的關系．

Answer 1

分析：（1）對摩擦力的測量是采用“轉換法”進行的，當彈簧測力計拉動木塊勻速運動時，拉力才與摩擦力成為一對平衡力，它們大小相等；
（2）根據實驗數據得結論，主要是看什么量是變化的，什么量是不變的，變化的量就是影響摩擦力大小的因素；
（3）實驗中的接觸面都是木板，接觸面的粗糙程度不能改變，要研究摩擦力和接觸面的粗糙程度的關系必須能夠改變接觸面的粗糙程度．

解答：解：
（1）根據二力平衡的條件可知，當物體做勻速直線運動時，拉力與摩擦力才是一對平衡力，二者的大小相等；
（2）①比較圖（a）與（b）中測力計的示數及相關條件，接觸面的粗糙程度相同，長方體的壓力也相同，只有接觸面的大小不同，但彈簧測力計的示數相同，因此可以看出滑動摩擦力的小與接觸面的大小無關；
②比較圖（a）與（c）與（d）中測力計的示數及相關條件，接觸面的粗糙程度相同，壓力逐漸增大，彈簧測力計的示數逐漸增大，說明摩擦力也逐漸增大；
（3）實驗中若再給一塊長玻璃板，接觸面的粗糙程度改變了，因此還可以研究滑動摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關系．
故答案為：
（1）摩擦力；
（2）①無關；②越大；
（3）接觸面的粗糙程度．

點評：本題主要考查了控制變量法和轉換法的應用，這兩種方法是初中物理學中最常用的兩種研究方法，也是我們應該熟練掌握的，平時學習時一定注意掌握和應用．