Question

小明用一個木塊分別在一塊木板、一條毛巾上做關于滑動摩擦力的實驗，實驗用到的器材還有彈簧測力計和一個鉤碼，如圖所示．圖中數字表示實驗序號．

實驗序號	彈簧測力計讀數（N）
1	1.6
2	1.2
3	1.3

（1）這個實驗要研究的是摩擦力大小與

壓力大小和接觸面粗糙程度

的關系；
（2）實驗過程中，彈簧測力計始終水平拉著木塊運動，并且數據的讀取都是正確的，記錄結果如下表．分析表中數據，發現其中一次彈簧測力計讀數不可能等于摩擦力的大小，請幫小明指出其實驗序號_

1

；你的理由是

第1次應該比2、3兩次的讀數都小

，造成此現象的原因可能是

彈簧測力計沒有勻速拉動木塊

．小明及時糾正了錯誤，得到了正確的數據．
（3）在實驗2中，若把彈簧測力計拉力增大，木塊受到的摩擦力大小將如何變化？

不變

（選填“變大”“變小”或“不變”），理由是

壓力大小和接觸面粗糙程度都沒有發生變化

．
（4）通過上述研究，小明得出的結論應是

壓力一定時，接觸面越粗糙，摩擦力越大；接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，摩擦力越大

．
（5）小明想繼續研究滑動摩擦力大小與接觸面積大小的關系，請說出小明所選取的這個木塊應具備的條件是

長方體形狀

、

各個面的光滑程度相同

．

Answer 1

分析：（1）首先從圖象中獲取序號1和序號2控制的是接觸面的粗糙程度，改變的是壓力的大小，序號1和序號3控制的是壓力的大小相同，改變的是接觸面的粗糙程度；故由此得出結論；
（2）從數據表格中可以看出哪一組數據中出現問題，根據（1）中的結論找出出現問題的原因；
（3）滑動摩擦力的影響因素是壓力的大小和接觸面的粗糙程度，只要這兩個因素沒有發生改變，摩擦力是不發生改變的；
（4）利用控制變量法得出結論；
（5）想研究滑動摩擦力大小與接觸面積大小的關系，必須控制是同一個物體，且能夠改變接觸面積的，所以應該選擇應該正方體，并且每個面得粗糙程度必須相同；

解答：解：（1）首先從圖象中獲取序號1和序號2控制的是接觸面的粗糙程度，改變的是壓力的大小，序號1和序號3控制的是壓力的大小相同，改變的是接觸面的粗糙程度，所以研究的是摩擦力大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度的關系；
（2）從數據表格中可以獲取信息，在接觸面的粗糙程度一定時，壓力大時，受到的摩擦力大，但序號中的彈簧測力計示數應該要小于序號2中的彈簧測力計的示數，故原因可能是彈簧測力計做加速運動，而沒有保持做勻速直線運動；
（3）從實驗結論上看，影響滑動摩擦力的因素是接觸面的粗糙程度和壓力的大小，只要這兩個因素不發生改變，摩擦力的大小是不變的，物體的運動速度無關；
（4）通過實驗現象和實驗數據可以得出結論：壓力一定時，接觸面越粗糙，摩擦力越大；接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，摩擦力越大．
（5）想研究滑動摩擦力大小與接觸面積大小的關系，必須控制壓力相同，故應該取同一個物體；必須控制粗糙程度相同，也就是物體的各個面粗糙程度相同；但需要改變物體的接觸面積，所以這個物體必須是一個長方體．
答案為：（1）壓力大小和接觸面粗糙程度．
（2）1；第1次應該比2、3兩次的讀數都小；彈簧測力計沒有勻速拉動木塊．
（3）不變；壓力大小和接觸面粗糙程度都沒有發生變化．
（4）壓力一定時，接觸面越粗糙，摩擦力越大；接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，摩擦力越大．
（5）長方體形狀；各個面的光滑程度相同．

點評：此題是一道綜合性探究摩擦力影響因素的題目，題中既體現了控制變量法的應用，又鍛煉了學生利用所學的知識來處理題目中出現的問題的能力，是一道不錯的綜合題．