Question

某中學物理課上，為了探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關，同學們提出了兩個方面的猜想．
A、滑動摩擦力的大小可能與接觸面之間的壓力有關
B、滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關
可以選用的實驗器材有：水平桌面、有掛鉤的長方體木塊、玻璃板、毛巾、砝碼、細線、彈簧測力計等．
經過討論，大家準備首先檢驗第一個（A）猜想；
（1）請你選用上述器材（可以選用其中幾個，也可以自己另行確定需要的設備）設計一個實驗方案，探究滑動摩擦力的大小是否與接觸面之間的壓力大小有關．
請寫出你設計的實驗方案（可以畫示意圖幫助描述）
1你準備選用的器材有：
2你設計的實驗探究步驟是：（用適當的字母表示被測的物理量）
A、

將彈簧測力計掛在長方體木塊上，在水平桌面上通過彈簧測力計沿水平方向拉動長方體木塊勻速直線滑動，讀出彈簧秤示數F₁；

B、

在長方體木塊上加一些砝碼，再一次在水平面上通過彈簧測力計沿水平方向拉動長方體木塊進行勻速直線滑動，讀出彈簧秤示數F₂．

（2）請你預測：根據實驗現象，可能會得出什么結論？

Answer 1

分析：（1）猜測滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面猜測程度有關．探究滑動摩擦力大小跟壓力是否有關時，控制接觸面猜測程度不變．
實驗方法：彈簧測力計拉動帶掛鉤的長方體木塊在水平桌面上勻速直線運動，測量滑動摩擦力大小；保持接觸面粗糙程度不變，在長方體木塊上放上砝碼，改變壓力大小，再使木塊進行勻速直線運動，測量滑動摩擦力大小．
通過實驗方法確定實驗器材和實驗步驟．
（2）比較兩種情況下滑動摩擦力的大小，如果滑動摩擦力大小相等，說明滑動摩擦力大小跟壓力大小無關；如果滑動摩擦力大小不同，說明滑動摩擦力大小跟壓力大小有關．

解答：解：（1）①彈簧測力計拉動有掛鉤的長方體木塊在水平桌面上運動，彈簧測力計顯示拉力大小，要使滑動摩擦力等于拉力大小，木塊要進行勻速直線運動，探究滑動摩擦力大小跟壓力關系，控制水平桌面不變，通過砝碼來改變壓力大小，所以選擇器材：水平桌面、有掛鉤的長方體木塊、砝碼、彈簧測力計．
②實驗步驟：A：將彈簧測力計掛在長方體木塊上，在水平桌面上通過彈簧測力計沿水平方向拉動長方體木塊勻速直線滑動，讀出彈簧秤示數F₁；
B：在長方體木塊上加一些砝碼，再一次在水平面上通過彈簧測力計沿水平方向拉動長方體木塊進行勻速直線滑動，讀出彈簧秤示數F₂；
（2）當F₂=F₁，則滑動摩擦力的大小與接觸面之間的壓力無關．
當F₂≠F₁，則滑動摩擦力的大小與接觸面之間的壓力有關．
故答案為：（1）①水平桌面、有掛鉤的長方體木塊、砝碼、彈簧測力計；
②A：將彈簧測力計掛在長方體木塊上，在水平桌面上通過彈簧測力計沿水平方向拉動長方體木塊勻速直線滑動，讀出彈簧秤示數F₁；
B：在長方體木塊上加一些砝碼，再一次在水平面上通過彈簧測力計沿水平方向拉動長方體木塊進行勻速直線滑動，讀出彈簧秤示數F₂；
（2）如果F₂=F₁，則滑動摩擦力的大小與接觸面之間的壓力無關；
如果F₂≠F₁，則滑動摩擦力的大小與接觸面之間的壓力有關．

點評：掌握滑動摩擦力大小的影響因素，采用控制變量法和間接測量法探究滑動摩擦力大小的影響因素．并且對實驗結論進行分析，提高處理實驗數據的能力．