Question

【題目】拔河比賽時大家都盡量選穿新運動鞋，小明猜想這是由于鞋與地面間摩擦力的大小可能跟鞋底花紋的深度有關。于是他找來了兩只同品牌同規格的運動鞋進行探究(一只鞋鞋底花紋沒有磨損，另一只鞋底花紋磨損較大)。

實驗步驟如下：

(1)小明測出新鞋的重力如表1所示，按照如圖所示用彈簧測力計沿水平方向拉著鞋子在桌面上做________運動，讀出彈簧測力計的示數并填入表1中。

表1

序號	種類	重力/N	拉力/N
1	新鞋	5.7	2.3
2	舊鞋	5.4	1.7

(2)將新鞋換成舊鞋在同一個桌面上重新實驗，測出重力和拉力填在表1中。由此得出結論：鞋底花紋越深，與地面的摩擦力越大。小紅認為他的做法不妥，不妥之處是____。

(3)為了得出正確的結論，小明采納了小紅的意見，將兩個鞋子插在對方中進行實驗，得出的數據如表2所示：

表2

序號	種類	重力/N	拉力/N
3	舊鞋插在新鞋中	11.1	4.5
4	新鞋插在舊鞋中	11.1	3.5

①對比序號為3、4的兩組實驗數據可知，摩擦力的大小與鞋底花紋的________有關。

②對比序號為1、3的兩組實驗數據可知，摩擦力的大小與____________有關。

Answer 1

【答案】勻速直線 沒有控制壓力大小相同 深度 壓力大小

【解析】

（1）彈簧測力計水平拉動鞋子時，彈簧測力計顯示拉力大小，要使滑動摩擦力等于拉力大小，鞋子保持勻速直線運動，通過二力平衡可得出摩擦力大小．

（2）花紋的深度不同表示接觸面的粗糙程度不同，探究滑動摩擦力大小跟花紋深度的關系，控制壓力大小不變．

（3）探究滑動摩擦力的大小與鞋底花紋深度的關系，控制壓力大小不變；探究滑動摩擦力大小跟壓力大小關系，控制花紋深度不變．

(1)鞋子在水平面上進行勻速直線運動，鞋子在水平方向上受到的拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等。

(2)探究滑動摩擦力大小跟花紋深度的關系，控制壓力大小不變，新鞋和舊鞋的壓力不同，所以得出的實驗結論不準確，所以，實驗中沒有控制壓力大小不變。

(3)探究摩擦力的大小與鞋底花紋的深度有關系時，應控制物體對接觸面的壓力大小相同，只改變花紋深度，所以，實驗3和4探究摩擦力的大小與鞋底花紋的深度有關。

對比序號1和3的實驗數據可知，接觸面的粗糙程度相同，而對接觸面的壓力不同，所以比較表中數據可知，摩擦力的大小與壓力大小有關。