Question

如圖所示是小芳在做“探究影響滑動摩擦力大小因素“的實驗圖操作，其中操作的錯誤是______．糾正錯誤后，應拉動彈簧測力計使木塊在水平面上作______運動．下表是小芳用正確的實驗方法得出的實驗數據：

不同表面	實驗次數	木塊的放置方式	木塊的運動速度	彈簧秤讀數/N
木塊表面	1	一個平放	v	1.8
	2	一個平放	1.5v	1.8
	3	一個側放	v	1.8
	4	兩個平疊放	v	3.6
木塊上鋪毛巾	5	一個平放	1.5v	2.4
	6	兩個平疊放	v	1.8

（1）由第1和2次實驗，可得出的結論是：______；
（2）由第1和3次實驗，可得出的結論是：______；
（3）由第1和4次實驗，可得出的結論是：______；
（4）由第______次實驗，可以得出的結論是：在壓力的大小相同時，滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關，接觸面越粗糙滑動摩擦力越大．

Answer 1

【答案】分析：（1）滑動摩擦力在物體的接觸面上，所以摩擦力的大小無法直接測量，可借助于二力平衡的條件，將摩擦力的大小轉化成測力計示數的大小進行測量，要使木塊處于平衡狀態的關鍵是用測力計沿水平方向勻速拉動木塊．
（2）同時要掌握控制變量法的應用．在判斷滑動摩擦力的大小與什么因素有關時，我們關鍵是要看清在實驗中是控制了什么條件，同時改變了什么條件，即所改變的條件就是我們所要探究的可能因素．
解答：解：摩擦力的方向是沿接觸面與物體相對運動的方向相反；當木塊做勻速直線運動時，木塊受平衡力，彈簧的拉力與摩擦力相等，所以拉力的方向必須沿著水平方向；故實驗圖操作中錯誤是拉力不在水平方向上，同時還應拉動彈簧測力計使木塊在水平面上作勻速直線運動．
（1）分析表中的1、2兩次數據能看出，這兩次實驗使用了相同的木塊，即壓力相同，同時其接觸面積也是相同的，但是拉動的速度不同時，發現滑動摩擦力是相同的，故該實驗說明：滑動摩擦力的大小與物體相對運動的速度無關；
（2）分析表中的1、3兩次數據能看出，這兩次實驗使用了相同的木塊，即壓力相同，同時木塊的運動速度也相同，但是接觸面積不同，發現此時滑動摩擦力仍然是相同的，故該實驗說明：滑動摩擦力的大小與接觸面積大小無關；
（3）分析表中的1、4兩次數據能看出，這兩次實驗使用了相同的木塊的接觸面積相同，運動的速度相同，但4實驗的壓力變大，此時發現4實驗的滑動摩擦力比1實驗的摩擦力大，故該實驗說明：在接觸面相同時，滑動摩擦力的大小與接觸面間壓力大小有關，壓力越大滑動摩擦力越大；
（4）若要得出“在壓力的大小相同時，滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關，接觸面越粗糙滑動摩擦力越大”的結論，即需保持壓力相同，接觸面積和拉動的速度相同，但接觸面的粗糙程度不同，且接觸面粗糙的彈簧測力計的示數大，故只有比較第2和第5次實驗才符合題意；
故答案為：拉力不在水平方向；勻速直線；（1）滑動摩擦力的大小與物體相對運動的速度無關；（2）滑動摩擦力的大小與接觸面積大小無關；（3）在接觸面相同時，滑動摩擦力的大小與接觸面間壓力大小有關，壓力越大滑動摩擦力越大；（4）第2和第5．
點評：本題的第一難點是會分析摩擦力的大小是通過哪個力來體現，此處用到了轉換法；同時該題中還用到了控制變量法，即在多變量的探究實驗中，一定要保持被研究變量不同，而控制其他因素一定．該方法是初中階段的一個重要思想方法，在大部分的實驗或探究類試題中都會涉及，應熟練掌握．