Question

（2006?孝感）張軍同學在“探究摩擦力的大小跟哪些因素有關”的實驗中，采用了如下實驗方法：將長木板放在水平桌面上，木塊放在長木板上，將測力計的一端固定在桌子左側的擋板上，另一端沿水平方向鉤住木塊，再用細線拉著長木板向右運動．（實驗裝置及條件的變化如圖甲、乙、丙所示）

（1）實驗中，測力計測出的是

木塊與長木板

之間的摩擦力大小，其理論依據是

測力計對木塊的拉力與木塊受到的摩擦力為平衡力，其大小相等

．
（2）比較

甲

圖與

乙

圖的測力計示數可知：壓力越大，摩擦力越大；比較

甲

圖與

丙

圖的測力計示數可知：接觸面越粗糙，摩擦力越大．
（3）實驗中是否要求長木板一定做勻速直線運動？答

不一定

．（填“一定”或“不一定”）

Answer 1

分析：（1）實驗中研究的是木塊和木板之間滑動摩擦力的大小，彈簧測力計測量的是木塊受到的拉力，彈簧測力計的拉力大小與木塊受到的摩擦力是一對平衡力，大小相等；
（2）要得出壓力越大，摩擦力越大的結論，必須控制接觸面的粗糙程度相同，壓力的大小不同；要得出接觸面越粗糙，摩擦力越大的結論，必須控制壓力的大小相同，接觸面的粗糙程度不同．
（3）拉動長木板時，滑動摩擦力跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，跟物體的運動速度是否勻速沒有關系，并且彈簧測力計示數是靜止的容易讀數．

解答：解：（1）實驗中研究的是木塊和木板之間摩擦力的大小；彈簧測力計測量的是木塊受到的拉力，彈簧測力計對木塊的拉力與木塊受到的摩擦力是一對平衡力，即摩擦力的大小等于彈簧測力計對木塊拉力的大小；
（2）甲、乙兩圖實驗中木塊和木板接觸面的粗糙程度相同，乙圖中木塊的上方增加了一個砝碼壓力增大了，所以研究的是摩擦力大小與壓力大小的關系；甲、丙兩圖實驗中木塊對接觸面的壓力不變，丙圖中毛巾的表面粗糙，所以研究的是摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系．
（3）因為實驗中拉動的是木板，滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，跟物體的運動速度是否勻速沒有關系，所以長木板不一定要做勻速直線運動．
故答案為：（1）木塊與長木板；測力計對木塊的拉力與木塊受到的摩擦力為平衡力，其大小相等；
（2）甲；乙；甲；丙；（3）不一定．

點評：（1）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，跟物體是否做勻速直線運動無關；
（2）本題也是控制變量法思想的應用，明確變量和不變量是解題的關鍵．