Question

小婧同学在研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时，她猜想滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关．现有以下器材：带钩的长方体木块（六面光滑程度相同），表面平整的长木板．请你帮小婧同学，设计一个实验，对此猜想进行验证．
（1）为了完成实验还需要什么器材：______．
（2）简述实验步骤：
（a）将木板放在水平桌面上，
（b） ______，
（c） ______．
（3）比较（b）、（c）结果得出结论：______．

Answer 1

解：（1）木块匀速直线运动，摩擦力等于拉力，拉力的大小用弹簧测力计来测量，实验中还要用到弹簧测力计．
（2）同一长方体木块放在水平木板上，压力相同，长方体的各面粗糙程度相同，使木块平放、侧放匀速直线运动，分别记录弹簧测力计的示数．然后比较拉力大小，也就是滑动摩擦力大小．比较滑动摩擦力是否与接触面积有关．
故答案为：（1）弹簧测力计；
（2）（b）将长方体木块平放在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动，记下其示数为F₁；
（c）将长方体木块侧放在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动，记下其示数为F₂．
（3）若F₁≠F₂，滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关；若F₁=F₂，滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关．
分析：（1）滑动摩擦力跟压力大小和接触面的粗糙程度有关．
（2）滑动摩擦力可能跟接触面积有关，研究两者之间的关系时，采用控制变量法，控制压力和接触面的粗糙程度不变，改变接触面积大小．
（3）弹簧测力计显示的是拉力的大小，要想使摩擦力等于拉力，木块一定匀速直线运动．
点评：（1）掌握滑动摩擦力大小的影响因素．掌握增大摩擦和减小摩擦的方法．
（2）掌握静止和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用．
（3）能用控制变量法设计实验，研究滑动摩擦力大小的影响因素，并对实验结果进行分析．