Question

如图所示，是研究摩擦力大小与什么因素有关的实验（长木板水平固定）．
第一次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块向右做匀速直线运动，如图甲所示，读出弹簧测力计的示数，并记录在下表中；
第二次：把木块平放在长木板上，用同样的方法拉木块，如图乙所示，记录相应的示数；
第三次：把两块相同的木板叠在一块平放在长木板上，再用同样的方法拉木板，如图丙所示，记录相应的示数．

实验序号	木块对木板的压力/N	弹簧测力计的示数/N	滑动摩擦力/N
1		4.0
2		4.0
3		8.0

（1）若已知每一块木块的质量为2kg，请你填全表格内的数据（取g=10N/kg）
（2）比较______两次实验，可以发现摩擦力的大小与接触面积无关；
（3）比较第1、3两次实验数据，可以初步得出的结论是摩擦力与压力______比．

Answer 1

解：（1）木块对木板的压力F₁=F₂=mg=2kg×10N/kg=20N，F₃=2mg=2×2kg×10N/kg=40N；
木块在水平方向上受拉力F_拉与滑动摩擦力f作用，木块做匀速直线运动，处于平衡状态，
由平衡条件得：f₁=F_拉1=4.0N，f₂=F_拉2=4.0N，f₃=F_拉3=4.0N，实验数据如下表所示．

实验序号	木块对木板的压力/N	弹簧测力计的示数/N	滑动摩擦力/N
1	20	4.0	4.0
2	20	4.0	4.0
3	40	8.0	8.0

（2）在实验1、2中，木块与木板间的压力相同、接触面的粗糙程度相同，接触面的面积不同，木块受到的摩擦力相等，由此可见：摩擦力的大小与接触面积无关．
（3）由1、3两次实验数据可知，在接触面粗糙程度相同时，物体间的压力越大，摩擦力越大，且摩擦力与压力成正比．
故答案为：（1）如上表所示；（2）1、2；（3）成正．
分析：（1）已知木块质量，由G=mg可以求出木块重力，木块对木板的压力等于木块的重力；木块做匀速直线运动，木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力．
（2）探究摩擦力与接触面积的关系，应控制物体间压力、物体间接触面粗糙程度相同，而物体间接触面面积不同，分析表中实验数据，找出符合要求的实验．
（3）分析表1、3所示实验数据，找出摩擦力与压力间的关系，然后答题．
点评：本题考查了实验数据处理，熟练应用控制变量法是正确解题的关键．