Question

為了研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)，小明同學(xué)在老師的指導(dǎo)下做了一系列實(shí)驗(yàn)．以下是部分實(shí)驗(yàn)步驟（實(shí)驗(yàn)過程中保持長木板水平且固定）．
第一次：把木塊平放在長木板上，用彈簧測力計水平拉動木塊，使木塊做勻速直線運(yùn)動（如圖①所示），讀出彈簧測力計的示數(shù)，并記人下表中；
第二次：把木塊側(cè)放在長木板上，用同樣的方法拉術(shù)塊（如圖②），記下相應(yīng)的示數(shù)；
第三次：把兩塊相同木塊疊在一起平放在長木板上，再用同樣的方法拉木塊（如圖③），記下相應(yīng)的示數(shù)．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	木塊對木板的壓力/F	彈簧測力計的示數(shù)	滑動摩擦力/N
1		4.0
2		4.0
3		8.0

（1）若已知每個木塊的質(zhì)量為2kg，請你幫助小明填全表格內(nèi)的數(shù)據(jù)．
（2）比較

1、2

兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關(guān)．
（3）比較①、③兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以初步得出的結(jié)論是：

在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)平衡條件求出滑動摩擦力，根據(jù)木塊個數(shù)求出木塊對木板的壓力．
（2）探究摩擦力大小與接觸面面積的關(guān)系，應(yīng)控制接觸面粗糙程度與壓力大小相等而接觸面的面積不同，分析表中數(shù)據(jù)，然后答題．
（3）分析表中1、3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)控制的變量與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論．

解答：解：（1）每個木塊的質(zhì)量為2kg，每個木塊對木板的壓力F=G=mg=2kg×10N/kg20N，
兩個木塊對木板的壓力為40N，由平衡條件可知，滑動摩擦力等于拉力，數(shù)據(jù)如下表所示．

實(shí)驗(yàn)序號	木塊對木板的壓力/N	彈簧測力計的示數(shù)/N	滑動摩擦力/N
1	20	4.0	4.0
2	20	4.0	4.0
3	40	8.0	8.0

（2）由1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，物體間接觸面的粗糙程度與物體間的壓力相同而接觸面的面積不同，物體間的滑動摩擦力相同，由此可知，滑動摩擦力的大小與接觸面積無關(guān)．
（3）由①、③兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，物體間接觸面的粗糙程度相同時，物體間的壓力越大，物體受到的滑動摩擦力越大．
故答案為：（1）如上表所示；（2）1、2；（3）在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大．

點(diǎn)評：在此類實(shí)驗(yàn)中，需要探究的量一般有三個，這里探究了其中的兩個，即摩擦力大小與壓力大小、接觸面積的大小的關(guān)系，其中，與壓力大小有關(guān)，與接觸面積的大小無關(guān)，這是我們應(yīng)該熟知的結(jié)論；同時，實(shí)驗(yàn)中還分別用到了轉(zhuǎn)換法和控制變量法，也是我們應(yīng)該掌握的物理學(xué)的基本研究方法．