Question

（2013?日照）
（1）圖1是“測量水平運動物體所受的滑動摩擦力”的實驗裝置圖；實驗時在水平桌面上用彈簧測力計水平向左拉動一個長方體木塊，使其作勻速直線運動，彈簧測力計示數如圖16所示；由

二力平衡

知識可知，木塊所受的滑動摩擦力為

2.8

N．
（2）在“探究滑動摩擦力大小與什么因素有關時”，李麗同學提出“滑動摩擦力大小可能與接觸面的粗糙程度有關”的猜想；張華同學提出來“滑動摩擦力的大小可能與接觸面所受的壓力有關”的猜想．圖2是他們進行探究實驗的實驗裝置圖．
①李麗同學為了完成他自己的探究應該按

甲、丙

兩個圖所示的方案進行．
②張華選用正確的實驗裝置進行實驗，得到的實驗數據見下表；請根據表中記錄的數據，在答題卡中的坐標系中作出摩擦力的大小F_f與接觸面受到的壓力大小F_N之間的關系圖象；根據圖象可以得出F_f與F_N的關系是

成正比

；

FN/N	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
Ff/N	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2

（3）“滑動摩擦力的大小是否與接觸面的面積有關呢？”張華將圖甲中的木塊側放在水平木板上，用彈簧測力計拉著木塊做勻速直線運動，發現彈簧測力計的讀數和圖甲的示數一樣，得出“滑動摩擦力的大小和接觸面積的大小無關”的結論．而李麗將圖甲中的木塊沿豎直方向截去一半后，用彈簧測力計拉著木塊在木板上做勻速直線運動，發現彈簧測力計的讀數為圖甲中示數的一半，得出“滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關”的結論．你認為

小麗

的結論是錯誤的；錯誤的原因

實驗中沒有保持壓力不變

．

Answer 1

分析：（1）做勻速直線運動的物體受到的力平衡力，此實驗的思路是讓木塊保持勻速直線運動．利用二力平衡的條件，通過彈簧測力計的示數來得到摩擦力的大小．彈簧測力計的讀數，觀察每一個大格和每一個小格代表的示數，從小數字讀向大數字；
（2）①要探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度之間的關系，需保持壓力大小相同，根據圖中給出的條件選擇；
②根據表格中數據進行描點，并用平滑的曲線連接起來．分析圖象的特點，得出結論；
（3）要探究滑動摩擦力與接觸面積的關系，需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，分析其是否控制了變量．

解答：解：（1）用彈簧測力計水平向左拉動一個長方體木塊，使其作勻速直線運動，所以拉力和摩擦力是一對平衡力，摩擦力大小等于拉力．
由圖知，測力計的分度值為0.1N，所以其示數為2.8N．由二力平衡條件得，摩擦力也為2.8N．
（2）①李麗同學提出“滑動摩擦力大小可能與接觸面的粗糙程度有關”，所以需控制壓力大小這個變量，改變接觸面的粗糙程度，甲丙兩圖中壓力相同，接觸面的粗糙程度不同，所以應選擇甲丙兩圖進行實驗．
②根據表格中數據進行描點，并用平滑的曲線連接起來．如圖所示：

由圖象知，接觸面的粗糙程度相同，摩擦力與壓力大小成正比．
（3）李麗將圖甲中的木塊沿豎直方向截去一半后，這樣壓力大小也會變為一半，沒有保持壓力大小不變，所以得出的結論是錯誤的．
故答案為：（1）二力平衡；2.8；（2）①甲、丙；②見上圖；成正比；（3）李麗；實驗中沒有保持壓力不變．

點評：能否正確使用控制變量法進行分析實驗是解答此題的關鍵，同時要學會利用二力平衡的條件間接測出摩擦力的方法．此題還考查了有關測力計的讀數及圖象的畫法．