Question

在探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗中：

（1）在水平桌面上，用彈簧測力計水平向右拉動木塊，使其做

勻速直線

運動，彈簧測力計的示數如圖甲所示，其數值為

2.2

N，根據

二力平衡

的知識可知，木塊所受的滑動摩擦力就等于彈簧測力計的示數；
（2）如圖乙所示，小明將木塊沿豎直方向截去一半后，測得木塊所受的滑動摩擦力變為原來的一半，他由此得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小．你認為他在探究過程中存在的問題是

沒有控制壓力相同（或不符合控制變量法）

．
（3）在操作（2）的基礎上，只利用現有的器材，如何探究“滑動摩擦力的大小是否與接觸面積的大小有關”？簡要說明你的做法：

Answer 1

分析：（1）做勻速直線運動的物體受到的力平衡力，此實驗的思路是讓木塊保持勻速直線運動；利用二力平衡的條件，通過彈簧測力計的示數來得到摩擦力的大小；彈簧測力計的讀數，觀察每一個大格和每一個小格代表的示數，從小數字讀向大數字．
（2）滑動摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關，探究與其中某一個因素的關系時要運用控制變量的思想．
（3）要探究滑動摩擦力和接觸面積的關系，就要采用控制變量法控制壓力和接觸面的粗糙程度一定．

解答：解：（1）用彈簧測力計水平向右拉動木塊，使其作勻速直線運動，則木塊水平方向上受到拉力和滑動摩擦力的作用，這兩個力是一對平衡力，根據二力平衡條件，滑動摩擦力大小等于拉力大小．彈簧測力計的每一個大格代表1N，每一個小格代表0.2N，所以f=F=2.2N．
故答案為：勻速直線；2.2；二力平衡
（2）因為滑動摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關，在研究滑動摩擦力大小跟接觸面面積的關系時，應保持壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，小明將木塊沿豎直方向截去一半后，雖然接觸面的粗糙程度沒變，但木塊對接觸面的壓力減小了一半，所以得出了錯誤的結論．
故答案為：沒有控制壓力相同（或不符合控制變量法）．
（3）要探究滑動摩擦力的大小和接觸面積的關系就要采用控制變量法控制壓力的接觸面的粗糙程度一定．
故答案為：方法一：將截下的一半疊放在另一半上，用彈簧測力計水平向右拉動木塊做勻速直線運動，記下彈簧測力計的示數與（1）中的示數比較．
方法二：將截下的一半豎放（立放也可以），用彈簧測力計水平向右拉動木塊做勻速直線運動，記下彈簧測力計的示數與（2）中的示數比較．

點評：能否正確使用控制變量法進行分析實驗是解答此題的關鍵，同時要學會利用二力平衡的條件間接測出摩擦力的方法．