Question

2．琪琪用如圖中甲、乙、丙的步驟探究摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)．
（1）實驗中，她將測力計沿水平方向拉動木塊，使木塊在水平面上做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡原理可知摩擦力大小等于彈簧測力計的示數(shù)．
（2）比較步驟甲乙可得：摩擦力的大小跟作用在物體表面上的壓力有關(guān)；比較步驟甲與丙可得：摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度有關(guān)．實驗中用到的主要物理方法有控制變量法．
（3）琪琪在實驗中發(fā)現(xiàn)：在木塊還沒有被拉動的情況下，彈簧測力計仍然有示數(shù)，且示數(shù)逐漸增大，直到拉動木塊為止．你認為產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是木塊受到了靜摩擦力的作用，靜摩擦力隨拉力的增大而增大．
（4）琪琪還想知道木塊的正面和側(cè)面哪一面更粗糙，請你幫琪琪利用上述器材設(shè)計一個實驗方案：如圖甲，把木塊平放在木板上，用測力計沿水平方向勻速拉動木塊，讀出測力計的示數(shù)F1；再把木塊側(cè)放在相同的木板上，用測力計沿水平方向以相同的速度勻速拉動木塊，讀出測力計的示數(shù)F2；比較F1與F2的大小，得出結(jié)論．

Answer 1

分析 （1）彈簧測力計拉動木塊運動時，彈簧測力計顯示拉力大小，要使滑動摩擦力大小等于拉力大小，同時符合兩個條件：彈簧測力計水平拉動木塊；木塊進行勻速直線運動．木塊進行勻速直線運動時，木塊在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的滑動摩擦力，這兩個力是平衡力，根據(jù)二力平衡條件得出滑動摩擦力大�。�
（2）滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，探究滑動摩擦力大小跟壓力大小關(guān)系時，控制接觸面粗糙程度不變；探究滑動摩擦力大小跟接觸面粗糙程度的關(guān)系時，控制壓力大小不變．
（3）滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，探究滑動摩擦力大小跟接觸面粗糙程度的關(guān)系時，控制壓力大小不變．

解答 解：（1）如圖，木塊在彈簧測力計水平拉力作用下進行勻速直線運動，彈簧測力計顯示拉力大小，木塊水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的滑動摩擦力作用，根據(jù)二力平衡條件，滑動摩擦力大小等于拉力大小．
（2）甲乙實驗在接觸面粗糙程度一定時，壓力不同，滑動摩擦力大小不同，探究滑動摩擦力大小跟壓力大小的關(guān)系．
甲丙實驗壓力大小一定，接觸面粗糙程度不同，滑動摩擦力大小不同，探究滑動摩擦力大小跟接觸面粗糙程度的關(guān)系．
（3）滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，探究木塊正面和側(cè)面的粗糙程度時，應(yīng)控制壓力大小不變，分別在同一木板表面上進行試驗：
如圖甲，把木塊平放在木板上，用測力計沿水平方向勻速拉動木塊，讀出測力計的示數(shù)F1；再把木塊側(cè)放在相同的木板上，用測力計沿水平方向以相同的速度勻速拉動木塊，讀出測力計的示數(shù)F2；比較F1與F2的大小，得出結(jié)論．
故答案為：（1）勻速直線；二力平衡；
（2）甲乙；粗糙程度；控制變量法；
（3）木塊受到了靜摩擦力的作用，靜摩擦力隨拉力的增大而增大；               
（4）如圖甲，把木塊平放在木板上，用測力計沿水平方向勻速拉動木塊，讀出測力計的示數(shù)F1；再把木塊側(cè)放在相同的木板上，用測力計沿水平方向以相同的速度勻速拉動木塊，讀出測力計的示數(shù)F2；比較F1與F2的大小，得出結(jié)論．

點評 （1）掌握滑動摩擦力大小的影響因素，利用控制變量法探究滑動摩擦力大小的影響因素．
（2）滑動摩擦力大小等于拉力大小，需要同時符合兩個條件：彈簧測力計水平拉動木塊；木塊進行勻速直線運動．