Question

【題目】為了探究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關，小明選用以下能滿足實驗要求的器材做了一系列的實驗：形狀相同的木塊和鐵塊、表面平整的長木板、彈簧測力計等。小明做的部分實驗如下（實驗時，長木板固定在水平桌面上）：

a. 把木塊平放在長木板上，用彈簧測力計水平拉動木塊（圖甲），使木塊做勻速直線運動，記下彈簧測力計的示數F1；

b. 把鐵塊側放在長木板上，用彈簧測力計水平拉動鐵塊（圖乙），使鐵塊做勻速直線運動，記下彈簧測力計的示數F2；

c．木塊在下，鐵塊在上疊放在一起后放到長木板上，用彈簧測力計水平拉動木塊（圖丙），使它們做勻速直線運動，記下彈簧測力計的示數F3 。

小明發現，三次實驗中彈簧測力計的示數均不相同，即F1≠F2≠F3，且F1＜F3．

（1）比較a、c兩次實驗，由F1＜F3得出的結論是______________________________________；

（2）比較a、b兩次實驗，根據F1≠F2，小明認為：滑動摩擦力的大小與接觸面積有關。小明得出這個錯誤結論的原因是________________________________。

（3）實驗中運用了轉換法，把摩擦力的大小轉換為___________________。為了保證轉換的正確性，實驗中采取的措施是_____________________。

（4）小明想：木塊表面粗糙還是鐵塊表面粗糙？請你利用現有器材增加一次實驗，解決小明的問題。寫出實驗方法和結論：

方法：___________________________________________________________________________；

結論：______________________________________________。

Answer 1

【答案】 接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大； 沒有控制壓力大小 接觸面粗糙程度相同； 拉力大小 拉動木塊做勻速直線運動； 將木塊疊放在鐵塊之上，重復步驟3的實驗，記下彈簧測力計的示數F4，比較F3和F4的大小。

若F3＞F4，則說明木塊的表面粗糙，若F3＜F4，則說明鐵塊的表面粗糙

【解析】（1）比較1、3兩次實驗可以看出，接觸面相同，壓力不同，最終拉力F1＜F3，可得出的結論是：接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（2）比較1、2兩次實驗可以看出，兩次的壓力不同，接觸面也不同，因此根據F1≠F2，得出：滑動摩擦力的大小與接觸面積有關，這一結論是不可靠的．原因是他沒有控制壓力大小、接觸面粗糙程度相同．
（3）實驗中運用了轉換法，把摩擦力的大小轉換為拉力大小．為了保證轉換的正確性，實驗中應拉動木塊做勻速直線運動，使摩擦力與拉力是一對平衡力．
（4）在步驟3的基礎上，可將鐵塊疊放在木塊之下，重復步驟3的實驗，記下彈簧測力計的示數F4，比較F3和F4的大小；
若F3＞F4，則說明木塊的表面粗糙，若F3＜F4，則說明鐵塊的表面粗糙．
故答案為：（1）接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（2）沒有控制壓力大小、接觸面粗糙程度相同；
（3）拉力大小；拉動木塊做勻速直線運動；
（4）將鐵塊疊放在木塊之下，重復步驟3的實驗，記下彈簧測力計的示數F4，比較F3和F4的大小．
若F3＞F4，則說明木塊的表面粗糙，若F3＜F4，則說明鐵塊的表面粗糙．