Question

為了探究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關，小明同學在老師的指導下做了一系列實驗．以下是部分實驗步驟（實驗過程中保持長木板水平且固定），如圖
（1）第一次：把木塊水平放在長木板上，用彈簧測力計

水平

拖拉木塊，使木塊做

勻速直線

運動（如圖甲），讀出彈簧測力計的示數，并記入下表中：

第二次：把木塊側放在長木板上，用同樣的方法拉木塊（如圖乙），記下相應的示數；
第三次：把兩塊相同的木塊疊放在一起平放在長木板上，再用同樣的方法拉木塊（如圖丙），記下相應的示數．請你幫助小明填全表格內的數據

8

；

實驗次數	木塊對木板的壓力/N	彈簧測力計的示數/N	滑動摩擦力/N
1	20	4.0	4
2	20	4.0	4
3	40	8.0

（2）比較第

1、2

兩次實驗數據，可以發現滑動摩擦力的大小與接觸面積無關；
（3）比較第1、3兩次實驗數據，可以初步得出的結論是：

在接觸面粗糙程度相同的情況下，壓力越大，滑動摩擦力越大

．
（4）根據以上分析，可以判斷圖丁中圖線

b

表示滑動摩擦力f隨接觸面積的變化關系，圖線

a

表示滑動摩擦力f隨壓力變化關系．

Answer 1

分析：（1）沿水平方向拉動木塊，讓木塊做勻速直線運動，木塊處于平衡狀態，由平衡條件可知，滑動摩擦力等于拉力．
（2）探究滑動摩擦力與接觸面面積的關系，應控制物體間的壓力與接觸面的粗糙程度不變，而接觸面的面積不同，根據圖示情景找出符合要求的實驗．
（3）根應用控制變量法，據1、3次實驗的實驗條件及實驗數據進行分析，然后得出結論．
（4）分析清楚圖象特點，根據實驗結論，找出符合實驗結論的圖象．

解答：解：（1）實驗時，用彈簧測力計水平拖拉木塊，使木塊做勻速直線運動；
木塊做勻速直線運動，處于平衡狀態，滑動摩擦力等于拉力，
則摩擦力f₃=F₃=8.0N，實驗數據如下表所示．

實驗次數	木塊對木板的壓力/N	彈簧測力計的示數/N	滑動摩擦力/N
1	20	4.0	4
2	20	4.0	4
3	40	8.0	8

（2）由圖示可知，1、2兩次實驗中，物體間的壓力與接觸面的粗糙程度相同，
接觸面的面積不同，由表中實驗數據可知，兩種情況下，木塊受到的滑動摩擦力相等，
由此可知：滑動摩擦力的大小與接觸面積無關．
（3）由表中實驗數據可知，1、3兩次實驗，物體間接觸面的粗糙程度相同，
物體間的壓力不同，壓力越大，滑動摩擦力越大，由此可知：
在接觸面粗糙程度相同的情況下，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（4）滑動摩擦力與接觸面的面積無關，滑動摩擦力f不隨接觸面面積的變化為變化，
該規律可以用圖象b來描述；在接觸面粗糙程度相同的情況下，壓力越大，摩擦力越大，
該規律可以用圖象a來描述．
故答案為：（1）水平；勻速直線；如上表所示；（2）1、2；
（3）在接觸面粗糙程度相同的情況下，壓力越大，滑動摩擦力越大；、（4）b；a．

點評：本題考查了實驗注意事項、實驗數據分析，實驗應用了控制變量法，熟練應用控制變量法是正確解題的關鍵．