Question

18．小剛想測試一下橡膠底和牛筋底的運動鞋哪雙摩擦力更大．

（1）如圖甲所示，他首先用彈簧測力計水平拉動橡膠底運動鞋在水平桌面上勻速直線運動，此時橡膠底運動鞋受到的摩擦力為4N．
（2）小剛發(fā)現(xiàn)牛筋底的運動鞋較輕些，于是便向鞋中添加了適量的砝碼，目的是控制兩鞋對桌面的壓力相等．
（3）在拉動過程中小明發(fā)現(xiàn)，勻速直線拉動鞋實際很難控制，于是他設(shè)計了如圖乙所示的裝置，將彈簧測力計繞過定滑輪固定，改為拉動平板小車，當他水平向左拉動平板小車時，鞋所受到的摩擦力的方向為水平向左．這樣的裝置有哪些優(yōu)點：彈簧測力計和整個實驗裝置總是面對學生，非常直觀；彈簧測力計讀數(shù)方便（至少寫兩條）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)彈簧測力計的分度值，結(jié)合指針位置可讀出示數(shù)；
（2）滑動摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，在實驗時要注意控制變量法的運用；
（3）摩擦力的方向始終與相對運動的方向相反；在實驗中，為了使實驗更易操作，觀察更直觀，讀數(shù)更方便，可對實驗進行相應(yīng)的改進．

解答 解：（1）讀圖甲可知，彈簧測力計的分度值為0.2N，其示數(shù)為4N，此時摩擦力與拉力是一對平衡力，所以摩擦力為4N；
（2）牛筋底的運動鞋較輕些，向鞋中添加適量的砝碼，目的是增大其重力，以便控制兩鞋對桌面的壓力相等．
（3）在如圖所示的裝置中，水平向左拉動平板小車時，鞋相對于小車向右運動，所以受到的摩擦力的方向為水平向左；
這一裝置有優(yōu)點有：彈簧測力計和整個實驗裝置總是面對學生，非常直觀；彈簧測力計讀數(shù)方便；拉動平板小車時不一定要做勻速直線運動，便于操作等．
故答案為：（1）4；
（2）控制兩鞋對桌面的壓力相等；
（3）水平向左；
彈簧測力計和整個實驗裝置總是面對學生，非常直觀；彈簧測力計讀數(shù)方便；拉動平板小車時不一定要做勻速直線運動，便于操作（合理即可）．

點評 此題是探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實驗，考查了學生對彈簧測力計讀數(shù)、二力平衡條件、控制變量法的理解和應(yīng)用，同時還考查了對實驗的改進，值得借鑒．