Question

18．如图所示，在探究水平面上长方体木块所受的摩擦力的实验中，小明用弹簧测力计沿水平方向拉静止的木块，木块表面粗糙程度相同．实验记录如表所示．由表中信息可知，小明探究了滑动摩擦力的大小与接触面的大小的关系；当弹簧测力计的示数为4.0N时，木块所受的摩擦力大小是3.3N，此时木块做加速（选填“匀速”、“加速”或“减速”）运动；木块开始滑动时受到的摩擦力大于（选填“大于”、“小于”或“等于”）匀速运动时受到的摩擦力．

拉力大小F/N	0～3.4	3.5	3.3
木块平放	静止	开始滑动	匀速运动
木块侧放	静止	开始滑动	匀速运动

另一兴趣小组的同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关系”时，提出了以下几种猜想：
A、与物体接触面积的大小有关     B、与物体受到的压力大小有关     
C、与物体运动速度有关          D、与物体间接触面的粗糙程度有关
为了验证以上猜想是否正确，小组利用如图所示装置进行了实验．
实验中所用的木块完全相同，操作方法正确，实验过程及实验数据如表所示．

不同表面	实验次数	木块的放置方式	木块的运动速度	弹簧秤读数/N
木块表面	1	一个平放	v	1.8
	2	一个平放	1.5v	1.8
	3	一个侧放	v	1.8
	4	两个平叠放	v	3.6
木块上铺毛巾	5	一个平放	1.5v	2.4
	6	两个平叠放	v	4.8

（1）由第1和2次实验，可验证猜想C是错误的．
（2）由第1和4次实验，可得出的结论是：滑动摩擦力的大小与物体受压力的大小．
（3）除第2和5次实验可以验证猜想D外，还有实验也可验证猜想D，这两组实验是1和5、2和5、3和5、4和6（只填实验次数）．

Answer 1

分析 （1）要解决此题，需要掌握二力平衡条件的应用，知道物体处于静止或匀速直线运动状态的物体受力平衡．知道一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上．
（2）要掌握影响摩擦力大小的因素，知道摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关．
（3）本题是控制变量法探究影响摩擦力大小的因素，重点是对结论的考查，要抓住变量和不变量．

解答 解：由表格记录的数据，接触面的粗糙程度和压力大小不变，改变了木块的放置方式，所以小明探究了滑动摩擦力的大小与接触面积的关系；
用4N的水平拉力时，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以所受滑动摩擦力大小不变．仍为3.3N；拉力大于摩擦力，木块做加速运动；
由影响摩擦力大小的因素可知，刚开始滑动时弹簧测力计的示数等于最大静摩擦力，为3.5N，匀速直线运动时，弹簧测力计示数等于滑动摩擦力，为3.3N，所以，木块开始滑动时受到的摩擦力大于匀速运动时受到的摩擦力． 
（1）1和2次实验相比较，不变量是压力大小、接触面的粗糙程度、接触面积的大小，变量是木块的运动速度，因此研究的是摩擦力的大小与运动速度的关系，摩擦力大小相同说明与运动速度无关；
（2）1和4次实验相比较，不变量是接触面的粗糙程度、接触面积的大小、木块的运动速度，变量是压力大小，因此研究的是摩擦力的大小与压力大小的关系，摩擦力大小不同说明与压力的大小有关；
（3）我们知道摩擦力的大小与物体运动速度和接触面积大小无关，所以要验证摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，只保证控制压力的大小相同，接触面的粗糙程度不同就行，符合这个要求的有1和5、2和5、3和5、4和6．
故答案为：接触面积大小；3.3； 加速；大于；（1）C；（2）受到的压力大小有关； （3）1和5、2和5、3和5、4和6．

点评 此题主要考查了二力平衡条件的应用．一定要注意审题，会分析表中数据．同时考查了影响摩擦力大小的因素，知道滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，与速度、所受拉力无关．