Question

15．如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验：小明用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个钩码、一块长木板和一条毛巾．

（1）拉动木块前，应首先对测力计进行校零．
（2）实验中运用了转换法，把摩擦力的大小转换为拉力大小．为了保证转换的正确性，实验中采取的措施是拉动木块做匀速直线运动．某次实验弹簧测力计的示数如图甲所示，它的示数是4.2N．
（3）分析图甲、乙两次实验数据可以得出，滑动摩擦力大小与压力大小有关．
（4）小明想进一步探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，进行了图丙的实验，当测力计示数达到最大值时仍没拉动木块．为了使用现有实验器材顺利完成此实验探究，你建议小明可采取的办法：将丙实验中木块上的砝码取下，测出滑动摩擦力的大小，再和实验甲（选填“甲”或“乙”）进行比较．
（5）交流评估时，某实验小组提出；实验过程中，弹簧测力计的示数不容易稳定．可能的原因是B
A．木板的长度太长            B．木板的粗糙度不均匀
C．弹簧测力计的分度值太大    D．木块与木板的接触面积太大．

Answer 1

分析 （1）使用弹簧测力计时，首先要明确其量程和分度值，观察指针是否在0刻度线处，若不在零刻度，需要校零；
（2）根据二力平衡分析；读数时视线与指针所在刻线相垂直．
（3）找出图中的相同点和不同点，根据控制变量法分析；
（4）滑动摩擦力受压力和接触面的粗糙程度的影响，运用控制变量法进行分析．
（5）滑动摩擦力受接触面的粗糙程度的影响，据此判断影响弹簧测力计示数不稳定的原因；

解答 解：（1）拉动木块前，应首先对测力计进行校零；
（2）拉着木块在木板上做匀速直线运动时，拉力等于摩擦力，测力计示数为4.2N，则摩擦力为4.2N；
（3）由图可知，甲、乙两图的接触面相同，压力不同，测力计示数不同，故探究的是滑动摩擦力大小与压力大小的关系；
（4）丙是为了探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，需使压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，由于摩擦力较大，测力计量程不够，可使丙的压力与甲相同进行探究，所以可以将丙实验中木块上的砝码取下，测出滑动摩擦力，再和甲实验进行比较．
（5）A、木板的长短不会影响摩擦力的大小，所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因，故A错误；
B．木板的粗糙程度不均匀，影响摩擦力的大小，会造成弹簧测力计的示数不容易稳定，故B正确；
C、弹簧测力计的分度值太大，只会使测量的准确度降低，不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因，故C错误；
D．木块与木板的接触面积不影响摩擦力的大小，所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因，故D错误．
故答案为：（1）校零；（2）拉动木块做匀速直线运动；4.2；（3）压力大小；（4）将丙实验中木块上的砝码取下；甲；（5）B．

点评 此题是探究影响摩擦力因素的实验，考查了控制变量法和二力平衡条件的应用，注意实验的改进所具有的优点，并学习改进的方法．