Question

（2011?萊蕪）在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗中：

（1）如圖甲所示，用彈簧測力計拉木塊在水平木板上做勻速直線運動，這時木塊受到的摩擦力的大小

等于

（填“大于”“等于”或“小于”）彈簧測力計的示數．
（2）為探究“滑動摩擦力的大小與壓力的關系”，在甲實驗的基礎上，下一步應進行的操作是

在木塊上放一物體

，然后用彈簧測力計拉木塊在水平木板上做勻速直線運動，記下彈簧測力計的示數．
（3）為探究“滑動摩擦力的大小與接觸面積是否有關”，實驗室提供的器材有：a．表面平整的長木板；b．天平；c．帶鉤的長方體木塊；d．帶鉤的正方體木塊；e．彈簧測力計．應選用以上器材中的

a、c、e

進行實驗探究．（填器材前面的字母代號）
（4）在山東省第一屆物理創新實驗大賽上，萊蕪一同學對該實驗進行了改進，其實驗方法如圖乙所示，請你說明這種改進的好處是

不必要求木塊勻速直線運動，并且彈簧測力計示數穩定，便于讀值

．

Answer 1

分析：（1）彈簧測力計水平勻速直線拉動木塊時，木塊水平方向上受到拉力和滑動摩擦力作用，這兩個力是平衡力，大小相等，滑動摩擦力等于拉力．
（2）滑動摩擦力跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關．探究滑動摩擦力跟壓力大小關系時，控制接觸面粗糙程度不變，改變壓力大小．
（3）探究滑動摩擦力跟受力面積的關系時，控制接觸面粗糙程度和壓力都不變，改變受力面積大小，可以使長方體木塊平放、側放、豎放在水平長木板上，用彈簧測力計勻速直線拉動．
（4）實驗時，用彈簧測力計直接拉動木塊時，要保持木塊勻速直線運動，滑動摩擦力才等于拉力．
因為滑動摩擦力跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，跟物體的運動速度，進行什么運動都沒有關系，所以改進后的實驗不必要求木塊進行勻速直線運動，并且彈簧測力計示數是靜止的容易讀數．

解答：解：（1）彈簧測力計拉動木塊彈簧測力計示數顯示拉力大小，木塊在水平方向上進行勻速直線運動，水平方向上受到拉力和滑動摩擦力作用，這兩個力是平衡力，大小相等．
（2）探究“滑動摩擦力的大小與壓力的關系”，要控制接觸面粗糙程度不變，改變壓力大小，通過在木塊上面放一個物體來增大壓力大小．
（3）滑動摩擦力跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，探究“滑動摩擦力的大小與接觸面積是否有關”，保證壓力大小和接觸面粗糙程度都不變，可以使長方體木塊平放、側放、豎放在水平長木板上來改變受力面積大小，用彈簧測力計勻速直線拉動．
（4）因為滑動摩擦力跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，跟物體的運動速度，進行什么運動都沒有關系，所以改進后的實驗不必要求木塊進行勻速直線運動，并且彈簧測力計示數是靜止的容易讀數．
故答案為：（1）等于；（2）在木塊上放一物體；（3）a、c、e；（4）不必要求木塊勻速直線運動，并且彈簧測力計示數穩定，便于讀值．

點評：滑動摩擦力實驗的改進，學生不容易理解，理解的關鍵在于滑動摩擦力大小跟壓力大小、接觸面粗糙程度有關，跟運動速度，跟勻速還是變速無關．