Question

为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明同学在老师的指导下做了一系列实验．以下是部分实验步骤（实验过程中保持长木板水平且固定），如图
（1）第一次：把木块水平放在长木板上，用弹簧测力计

水平

拖拉木块，使木块做

匀速直线

运动（如图甲），读出弹簧测力计的示数，并记入下表中：

第二次：把木块侧放在长木板上，用同样的方法拉木块（如图乙），记下相应的示数；
第三次：把两块相同的木块叠放在一起平放在长木板上，再用同样的方法拉木块（如图丙），记下相应的示数．请你帮助小明填全表格内的数据

8

；

实验次数	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
2	20	4.0	4
3	40	8.0

（2）比较第

1、2

两次实验数据，可以发现滑动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：

在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大

．
（4）根据以上分析，可以判断图丁中图线

b

表示滑动摩擦力f随接触面积的变化关系，图线

a

表示滑动摩擦力f随压力变化关系．

Answer 1

分析：（1）沿水平方向拉动木块，让木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由平衡条件可知，滑动摩擦力等于拉力．
（2）探究滑动摩擦力与接触面面积的关系，应控制物体间的压力与接触面的粗糙程度不变，而接触面的面积不同，根据图示情景找出符合要求的实验．
（3）根应用控制变量法，据1、3次实验的实验条件及实验数据进行分析，然后得出结论．
（4）分析清楚图象特点，根据实验结论，找出符合实验结论的图象．

解答：解：（1）实验时，用弹簧测力计水平拖拉木块，使木块做匀速直线运动；
木块做匀速直线运动，处于平衡状态，滑动摩擦力等于拉力，
则摩擦力f₃=F₃=8.0N，实验数据如下表所示．

实验次数	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
2	20	4.0	4
3	40	8.0	8

（2）由图示可知，1、2两次实验中，物体间的压力与接触面的粗糙程度相同，
接触面的面积不同，由表中实验数据可知，两种情况下，木块受到的滑动摩擦力相等，
由此可知：滑动摩擦力的大小与接触面积无关．
（3）由表中实验数据可知，1、3两次实验，物体间接触面的粗糙程度相同，
物体间的压力不同，压力越大，滑动摩擦力越大，由此可知：
在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大．
（4）滑动摩擦力与接触面的面积无关，滑动摩擦力f不随接触面面积的变化为变化，
该规律可以用图象b来描述；在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越大，摩擦力越大，
该规律可以用图象a来描述．
故答案为：（1）水平；匀速直线；如上表所示；（2）1、2；
（3）在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大；、（4）b；a．

点评：本题考查了实验注意事项、实验数据分析，实验应用了控制变量法，熟练应用控制变量法是正确解题的关键．