Question

【題目】小明同學用如圖甲所示的裝置探究影響摩擦力大小的因素。

（1）實驗時，應用彈簧測力計拉動木塊在水平木板上做________運動，此時，彈簧測力計的示數就等于木塊受到的_______力的大小．

（2）某次實驗中彈簧測力計的指針位置如圖甲所示，它的示數是______N，木塊受到的摩擦力為________N。

（3）請結合表格中的數據，在圖乙中畫出壓力和摩擦力的圖像________。

（4）分析圖像可知：當接觸面的粗糙程度一定時，摩擦力跟壓力的大小成_____．

（5）小明同學認為滑動摩擦力的大小可能與物體的表面積的大小有關。為此，他舉出了這樣的例證：把一只手指壓在桌面上向前推，手會感覺到摩擦力不是很大，但把整只手掌壓在桌面上向前推時，就會感覺到摩擦力很大。

①小明同學所舉的例證是否正確？請你作出評價____________。

②請你設計一個實驗去探究一下影響滑動摩擦力的因素是否與物體的表面積大小有關。要求寫出實驗所用的器材、簡單的實驗步驟并進行分析論證_____________。

Answer 1

【答案】勻速直線摩擦1.61.6正比不正確。它忽略了這樣一個問題：當把整只手向下壓時，手加在桌面上的壓力大大超過了一只手指對桌面的壓力，摩擦力的增大恰恰說明了摩擦力與壓力的大小有關實驗器材：長木板、表面粗糙程度相同的長方體木塊、彈簧測力計。實驗步驟：a.將長方體木塊平放在長木板上，用彈簧測力計拉著木塊在木板上做勻速運動，記下此時的讀數為F1；b.將長方體木塊側放在長木板上，用彈簧測力計拉著木塊在木板上做勻速運動，記下此時的讀數為F2；c.將長方體木塊立放在長木板上，用彈簧測力計拉著木塊在木板上做勻速運動，記下此時的讀數為F3。分析與論證：若F1、F2、F3相等，則說明滑動摩擦力的大小與物體接觸面的大小無關；若F1、F2、F3不相等，則說明滑動摩擦力的大小與物體接觸面的大小有關。

【解析】

（1）實驗時，拉動木塊在水平木板上做勻速直線運動，這時的拉力和摩擦力是一對平衡力，大小相等；（2）由圖2所示彈簧測力計可知，其分度值為0.2N，示數是1.6N，即摩擦力為1.6N；（3）根據表中實驗數據在坐標系內描出對應點，然后根據描出的點作出圖象，圖象如圖所示：

（4）由圖象可知，圖象是一條過原點的傾斜直線，f與F成正比，由此可知，當接觸面的粗糙程度一定時，摩擦力跟壓力的大小成正比．（5）①小明的實驗忽略了這樣一個問題：當把整只手向下壓時，手加在桌面上的壓力大大超過了一只手指對桌面的壓力，兩次操作手對桌面的壓力不同，不符合控制變量法的要求，所得出的結論不可靠；摩擦力的增大恰恰說明了摩擦力與壓力的大小有關；②為了探究滑動摩擦力的大小是否與物體的表面積大小有關，可做如下設計：實驗器材：長木板、表面粗糙程度相同的長方體木塊、彈簧測力計。實驗步驟：a.將長方體木塊平放在長木板上，用彈簧測力計拉著木塊在木板上做勻速運動，記下此時的讀數為F1；b.將長方體木塊側放在長木板上，用彈簧測力計拉著木塊在木板上做勻速運動，記下此時的讀數為F2；c.將長方體木塊立放在長木板上，用彈簧測力計拉著木塊在木板上做勻速運動，記下此時的讀數為F3。分析與論證：若F1、F2、F3相等，則說明滑動摩擦力的大小與物體接觸面的大小無關；若F1、F2、F3不相等，則說明滑動摩擦力的大小與物體接觸面的大小有關。