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20.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小芳设计了如图所示的实验.

(1)小芳用测力计水平拉木块,使之沿水平方向匀速滑动,根据二力平衡的知识,得出滑动摩擦力与拉力大小相等.
(2)分析图甲、图乙可知,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
(3)通过观察图甲和图丙,可得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系.
(4)小芳将木块切去一半,如图丁所示.通过比较图甲和图丁所示的实验结果,发现Fl大于F4,于是她得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关.你认为她的结论正确吗?不正确,理由是实验中没有控制压力的大小相等.

分析 (1)木块做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,二力大小相等;
(2)比较甲、乙,分析控制的量和改变的量,根据现象得出结论;
(3)比较甲、丙,分析控制的量和改变的量,根据现象得出结论;
(4)要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小.

解答 解:(1)木块做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,两者的大小相等;
(2)分析图甲、图乙可知,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,且压力越大,测力计示数越大,可知摩擦力越大;
(3)分析图甲和图丙可知,压力大小相同,丙接触面更粗糙,摩擦力越大;
(4)要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,而小芳将木块切去一半,则在接触面积变化的同时,压力也发生了变化,所以得出错误结论.
故答案为:
(1)二力平衡;
(2)压力;
(3)接触面粗糙程度;
(4)不正确;实验中没有控制压力的大小相等.

点评 本题是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验,考查了学生对控制变量法的理解和应用,题目很典型.

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