Question

小明和小華做探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗．

（1）小明在水平桌面上，用彈簧測力計水平向右拉動木塊，使其作勻速直線運動，彈簧測力計示數如圖甲所示，根據______知識可知：木塊所受的滑動摩擦力為______N．
（2）小明將木塊沿豎直方向截去一半后（如圖乙所示），測得木塊所受的滑動摩擦力變為原來一半．他由此得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小．小華認為他的探究過程不合理，存在的問題是______．
（3）小華在上面操作（2）的基礎上，只利用現有的器材，重新進行了“滑動摩擦力的大小是否與接觸面積的大小有關”的探究．請簡要說明小華的做法：______．
（4）小華發現在實驗操作的時候很難做到使木塊保持作勻速直線運動，為了更準確地測出木塊所受的滑動摩擦力，小華對實驗進行了改進，她將彈簧測力計的一端用繩子固定在墻上，然后將長木板水平向左拉出（如圖丙所示），此時，木塊所受滑動摩擦力的方向為水平向______（選填“左”或“右”）．改進后，長木板不需要勻速拉動，這是因為______．

Answer 1

解：（1）由圖甲所示彈簧測力計可知，其分度值是0.2N，示數為2.2N；木塊做勻速直線運動，處于平衡狀態，根據二力平衡知識可知：木塊所受的滑動摩擦力為2.2N．
（2）將木塊沿豎直方向截去一半后，木塊對桌面的壓力變為原來的一半，沒有控制壓力相等，得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小的結論是錯誤的．
（3）將截下的一半疊放在另一半上，控制木塊與桌面間的壓力不變，用彈簧測力計水平向右拉動木塊做勻速直線運動，記下彈簧測力計示數進行比較，然后得出實驗結論．
（4）如圖丙所示，木塊受到向右的彈簧測力計拉力與滑動摩擦力的作用而靜止，處于平衡狀態，滑動摩擦力與拉力是一對平衡力，摩擦力方向與拉力方向相反，則摩擦力方向水平向左；在圖丙所示實驗中，木塊與木板相對運動，木塊受到滑動摩擦力作用，由于木塊靜止，處于平衡狀態，木塊受到的滑動摩擦力等于拉力，實驗中不需要控制木板做勻速直線運動．
故答案為：（1）二力平衡；2.2；（2）沒有控制壓力相同；（3）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，記下彈簧測力計示數進行比較；
（4）左；木塊相對地面靜止，拉力和摩擦力是一對平衡力．
分析：（1）水平勻速拉動木塊，木塊做勻速直線運動，處于平衡狀態，拉力與滑動摩擦力是一對平衡力，由二力平衡知識可知，滑動摩擦力等于拉力，由圖示彈簧測力計確定其分度值，讀出其示數．
（2）（3）要探究滑動摩擦力與接觸面面積的關系，應控制接觸面的粗糙程度與物體間的壓力不同而改變接觸面面積的大小進行探究．
（4）木塊靜止，彈簧測力計的拉力與滑動摩擦力是一對平衡力，它們等大反向．
點評：本題考查了探究影響摩擦力的因素，應用平衡條件及控制變量法，認真分析即可正確解題．