Question

小明在学习摩擦力一节时，为了探究“滑动摩擦力跟压力关系”，设计了如图所示的实验装置：将木块用测力计水平拉住，测力计另一端固定在桌上一侧；细线一端和砂桶连接，另一端跨过滑轮和长木板相连．
（1）实验时在砂桶中加砂，当桶和砂的总重为5N时，弹簧测力计示数如图所示，长木板运动匀速运动，此时木块和长木板之间的滑动摩擦力大小为________N；若在砂桶中继续加砂3N，则长木板将做________ （填匀速、加速或减速） 运动，弹簧测力计示数为________N．
（2）下面小明应控制接触面的粗糙程度不变，改变________；实验中应用的这种研究方法叫：________法．
（3）小明通过实验得出的结论是：________．

Answer 1

解：
（1）静止的木块处于平衡状态，受到水平向左的拉力和水平向右摩擦力是一对平衡力，即两个力的大小相等；
弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3.4N，即此时木块和长木板之间的滑动摩擦力大小为3.4N；
滑动摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，当在砂桶中继续加砂3N时，木块和长木板之间的压力、接触面的粗糙程度不变，所以它们之间的摩擦力不变即弹簧测力计示数仍为3.4N．
（2）小明控制接触面的粗糙程度不变时，改变木块对木板的压力的大小，是探究滑动摩擦力与压力大小之间的关系．
（3）通过实验得出的结论是：接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
故答案为：
（1）3.4；加速；3.4；
（2）木块对木板的压力；控制变量；
（3）接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
分析：（1）木块在水平向左的拉力和水平向右摩擦力的作用下处于静止状态，受到的力为平衡力，然后根据二力平衡条件得出木块和长木板之间的滑动摩擦力，根据弹簧测力计的分度值读出其大小；木板受到的拉力增大时，木板不再处于平衡状态，根据力是改变物体运动状态的原因判断木板的运动情况，最后根据影响滑动摩擦力的大小因素判断此时弹簧测力计的示数．
（2）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，实验探究时应采用控制变量法，即在滑动摩擦力的大小与压力大小时要控制接触面的粗糙程度不变．
（3）根据控制变量法和实验过程得出实验结论．
点评：本题考查了探究影响滑动摩擦力大小的因素，关键是二力平衡条件和控制变量法的应用以及弹簧测力计的读数，要注意物体静止时处于平衡状态受到的力为平衡力．