Question

某同學在研究“滑動摩擦力與哪些因素有關”的過程中，做以下猜想：A：可能與接觸面粗糙程度有關；B：可能與接觸面壓力大小有關；C：可能與產生摩擦力兩物體之間接觸面大小有關．為了驗證猜想是否正確，他做了如下實驗：
步驟1：用彈簧測力計水平拉動木塊，讀出彈簧測力計的示數；
步驟2：把砝碼放在木塊上，拉動木塊，讀出彈簧測力計讀數；
步驟3：把毛巾鋪在木板上，拉動木塊和砝碼，讀出彈簧測力計的示數．

（1）在以上3次實驗過程中，要使木塊______運動．

實驗次數	接觸面材料性質	壓力/N	摩擦力/N
1	木塊與木板	8	4.0
2	木塊與木板	12	5.4
3	木塊與毛巾	12	8.5

（2）比較1、2次實驗，可以得到：______．
（3）比較2、3次實驗，可以得到：______．
（4）為了進一步驗證猜想C是否正確，可以在上述實驗中增加一個步驟，請你寫出所設計的這個實驗步驟：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）在此題中要掌握二力平衡條件的應用，要測量摩擦力的大小，需拉動測力計做勻速直線運動，此時拉力大小與摩擦力大小相等；
（2）（3）根據影響摩擦力大小的兩個因素，結合控制變量法，可對不對實驗次數中的變量和控制量進行分析，地而得出實驗結論；
（4）用控制變量法研究摩擦力大小和接觸面積的關系，控制壓力大小、接觸面粗糙程度不變，改變接觸面積．
解答：解：（1）要測滑動摩擦力，需拉動木塊做勻速直線運動，此時拉力與摩擦力是一對平衡力，大小相等．
（2）影響滑動摩擦力的因素有壓力的大小和接觸面的粗糙程度，步驟1與步驟2相比，接觸面的粗糙程度相同，增加了砝碼后，壓力增大，因此是探究的摩擦力大小與壓力大小的關系，可得出的結論是：在接觸面的粗糙程度一定時，壓力越大，摩擦力越大；
（3）同樣的道理，步驟2與步驟3相比，壓力相同，接觸面的粗糙程度不同，因此是探究的摩擦和大小與接觸面的粗糙程度的關系，可得出的結論是：在壓力相同時，接觸面越粗糙，摩擦力越大；
（4）滑動摩擦力跟壓力和接觸面粗糙程度有關，控制壓力和接觸面粗糙程度一定，讓長方體木塊側放或豎放來改變接觸面積的大小，測量摩擦力大小和步驟1進行比較．
故答案為：（1）勻速直線；
（2）在接觸面的粗糙程度一定時，壓力越大，摩擦力越大；
（3）在壓力相同時，接觸面越粗糙，摩擦力越大；
（4）把長方體木塊側放在水平的長木板上，用彈簧測力計水平拉木塊沿直線勻速運動，記下此時彈簧測力計的讀數．
點評：（1）滑動摩擦力在物體的接觸面上，所以摩擦力的大小無法直接測量，可借助于平衡力的條件，將摩擦力的大小轉化成測力計示數的大小進行測量；
（2）由猜想可知滑動摩擦力的大小可能跟接觸面的粗糙程度、壓力的大小、接觸面積的大小等有關，因此在分析實驗結論和設計實驗步驟時應使用控制變量的方法．