Question

实验桌上已备有如下实验器材：长木板、棉布、毛巾、带钩的小木块和带钩的小车各一个，钩码一盒，量程合适的弹簧测力计一个．请选择合适器材设计一个实验证明：当接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小与压力大小成正比．
（1）请写出主要实验步骤．
（2）请设计实验数据记录表格．

Answer 1

解：（1）实验主要步骤：
①用调好的弹簧测力计测量一个木块重为G₁，把G₁记录在实验数据表格中；
②把长木板放在水平桌面上，木块放长木板上，用弹簧测力计拉着木块沿水平方向作匀速直线运动，此时木块受到的摩擦力为弹簧测力计示数为f₁，将f₁记录在实验数据表格中；
③用弹簧测力计测量一个木块和一个钩码总重为G₂，把G₂记录在实验数据表格中；
④把木块放长木板上，钩码放在木块上，用弹簧测力计拉着木块沿水平方向作匀速直线运动，此时木块受到的摩擦力为弹簧测力计示数为f₂，将f₂记录在实验数据表格中；
⑤仿照根据步骤③④，分别测量一个木块和两个钩码总重为G₃…一个木块和五个钩码总重为G₆，测量木块受到的摩擦力分别为f₃…f₆，并把这些测量数据记录在实验数据表格中；
⑥根据F_压=G，计算六次木板所受压力分别为F_压1～F_压6，将计算的数据记录在实验数据表格中．
（2）数据表格

G/N
F压/N
f/N

分析：滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，要探究滑动摩擦力与压力大小的关系，需保持接触面的粗糙程度不变，改变压力的大小，在实验中通过在木块上加钩码来改变压力的大小，为得出滑动摩擦力大小与压力大小成正比，应多测几组数据进行分析．
点评：此题通过让学生设计实验探究滑动摩擦力与压力大小的关系，考查了对控制变量法的应用及设计实验和表格的能力，在实验中要注意：
1、注意控制变量法的应用，即接触面的粗糙程度不变，只通过钩码改变压力大小；
2、为测量摩擦力，需拉动木块做匀速直线运动．