Question

3．小明在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中：
（1）他应将弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使木块在水平面上做匀速直线运动，并记下弹簧测力计的示数．
（2）小明已完成了如图中的甲、乙两步实验，由此他可以得到的结论是在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）如果还想继续探究，你认为他下一步应该进行的实验是什么？请在方框内画出操作方法简图，并与图甲比较才能得出摩擦力的大小与压力大小的关系．

（4）小明还想验证“用滚动代替滑动可以减小摩擦”的正确性，利用以下一些器材：质量不相等、带钩的木块A和木块B、弹簧测力计、砝码、棉布、圆柱状铅笔若干，进行实验探究．
实验步骤一：把木块A放在水平桌面上，用弹簧测力计匀速拉动木块，记下弹簧测力计的示数F₁；
实验步骤二：把圆柱状铅笔若干放在水平桌面上，将A木块放在其上方，用步骤一的方法拉动木块，记下弹簧测力计的示数F₂．
实验分析：当满足F₁＞F₂的关系时，上述结论是正确的．
（5）小明在实验中还发现：在木块还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，且示数逐渐增大，直到拉动木块为止．该现象表明：物体在静止时也可能受到摩擦 力的作用．
（6）上学路上，小明看见一辆汽车陷进了泥坑里，司机将一些稻草塞进后轮底下，汽车很快就爬上来了，这是利用增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦力．

Answer 1

分析 （1）匀速拉动木块，木块做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力；
（2）应用控制变量法分析表中实验数据，根据所控制的变量，得出实验结论；
（3）滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关，据此设计实验；
（4）探究“用滚动代替滑动可以减小摩擦”，控制压力大小不变．如果滚动时测得的摩擦力小于滑动时的摩擦力，结论就是正确的．
（5）物体之间只要有了相对运动的趋势，它们之间便会有摩擦力的存在，这种摩擦是静摩擦，静摩擦力与拉力的大小有关．
（6）在压力一定的情况下，接触面越粗糙，摩擦力越大．．

解答 解：（1）实验中，使木块做匀速直线运动，处于平衡状态，木块在水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，由平衡条件知，滑动摩擦力等于拉力，由弹簧测力计示数即可求出滑动摩擦力．
（2）由实验甲乙的实验数据，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，且接触面越粗糙，测力计示数越大，可知在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
（3）接下来的实验应该是探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，即在木块A的上面增加砝码，以增大木块对木板面的压力；操作方法见图如下图所示；

（4）实验步骤一：把木块A放在水平桌面上，用弹簧测力计匀速拉动木块，记下弹簧测力计的示数F₁；
实验步骤二：把圆柱状铅笔若干放在水平桌面上，将木块A放在其上方，用步骤一的方法拉动木块，记下弹簧测力计的示数F₂．
实验分析：当满足 F₁＞F₂的关系时，上述结论是正确的．
（5）在木块还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，且示数逐渐增大，原因是：物体虽然处于静止状态，但有运动趋势，受到静摩擦力的作用，物体受平衡力，静摩擦力与弹簧测力计的拉力相等，且随拉力的增大而增大．
（6）上学路上，小明看见一辆汽车陷进了泥坑里，司机在车胎底下垫了一些稻草，这是利用增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦．
故答案为：（1）水平；匀速直线；  
（2）在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）图略；压力大小；
（4）圆柱状铅笔若干；A木块；F₁＞F₂；
（5）摩擦；
（6）接触面粗糙程度．

点评 本题是探究影响摩擦力大小因素的实验，为了使滑动摩擦力等于拉力，一定要使木块进行匀速直线运动；掌握滑动摩擦力大小的影响因素，利用控制变量法探究滑动摩擦力大小的影响因素．