Question

16．（1）如图甲所示，小明在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时，图示操作中的错误是拉力没有沿水平方向．纠正该错误后，小明用弹簧测力计拉木块在水平木板上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，这是应用了二力平衡知识．

（2）如图乙所示，老师给聪明的小明提供了两个同种材料制成的正方体A和B（各面粗糙程度均相同，且都带有拉环），并巧妙地用定滑轮改变了拉力的方向进行实验．请你与小明一起参加探究：
①如图，当匀速拉动B时，读出弹簧测力计的示数F₁；
②将A叠放在B上，再匀速拉动B时，读出弹簧测力计的示数F₂；发现F₂＞F₁，这说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关．
③只利用给定的实验器材，不能（选填“能”或“不能”）探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关．
④小明想要继续探究滑动摩擦力与接触面积的关系，他用如图所示的装置分别匀速拉动正方体A和B来测量它们所受到的滑动摩擦力．他发现“匀速拉动体积大的物体A时，所用的拉力大”，于是他认为“接触面积大的物体所受的摩擦力大”．老师指出小明的做法欠妥，请你利用给定的实验器材，在步骤②的基础上，帮助小明完成以下探究：将B叠放在A上（填A和B的位置关系），再匀速拉动A时，读出弹簧测力计的示数F₃；测量结束后，你将如何分析数据，判断小明的观点是正确还是错误的：若F₂＜F₃，则小明的观点是正确的，若F₂=F₃或F₂＞F₃，则小明的观点是错误的．

Answer 1

分析 （1）在测量滑动摩擦力时，需沿水平方向匀速拉动测力计，此时拉力与摩擦力平衡，是一对平衡力；
（2）②将A叠放在A上，改变了压力，接触面的粗糙程度没变，从而可得影响摩擦力的影响因素；
③要探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，需使接触面的粗糙程度不同，压力大小相同；
④要探究滑动摩擦力与接触面积的关系，需使压力大小和接触面的粗糙程度相同．

解答 解：（1）由图1知，拉力斜向上，摩擦力在水平方向，此时拉力与摩擦力不是一对平衡力，大小不相等；
实验中应沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡知识可知，测力计的示数等于摩擦力的大小；
（2）②将A叠放在B上，接触面的粗糙程度未变，压力增大，摩擦力增大，说明滑动摩擦力大小与压力大小有关；
③由于给出的器材各面的粗糙程度相同，所以只利用给定的实验器材，不能探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关；
④小明的实验过程，未控制压力大小不变，所以得出了错误的结论，为了很好地控制压力大小，可再将B叠放在A上，沿水平方向匀速拉动下方的A，读出弹簧测力计的示数；
根据小明的观点，若F₂＜F₃，则小明的观点是正确的，若F₂=F₃或F₂＞F₃，则小明的观点是错误的．
故答案为：（1）拉力没有沿水平方向；二力平衡；（2）②压力大小；③不能；④B叠放在A上；A；若F₂＜F₃，则小明的观点是正确的，若F₂=F₃或F₂＞F₃，则小明的观点是错误的．

点评 探究滑动摩擦力大小的影响因素，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．