Question

8．小王同学在研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时，她猜想滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关．现有以下器材：a．斜面；b．带钩的正方体木块（六面光滑程度相同）；c．带钩的长方体木块（六面光滑程度相同）；d．表面平整的长木板；e．几条毛巾；f．直尺；g．弹簧测力计．请你帮小王同学，从上述器材中，选出部分器材，设计一个实验对此猜想进行验证．
所需器材：cdg（填序号）．
简述实验步骤：
（1）将木板放在水平桌面上；
（2）将长方体木块平放在水平木板上，用弹簧测力计拉着它在水平方向上作匀速直线运动，读出此时的拉力F₁；
（3）将长方体侧放在水平木板上，用弹簧测力计拉着它在水平方向作匀速直线运动，读出此时的拉力F₂；
（4）处理数据：如果F₁=F₂，那么小王的猜想就是错误的，否则就是正确的．
（5）如何利用现有器材验证滑动摩擦力的大小跟速度有无关系？请简述你的实验方案．

Answer 1

分析 要研究摩擦力的大小与接触面的大小是否有关，必须保证住：压力、接触面的粗糙程度相同，而接触面的大小不同．由此去选取器材．然后做两次实验进行对比．拉动时必须保证要匀速拉动．使拉力与摩擦力是一对平衡力，摩擦力才等于拉力；据此选择实验器材、设计实验步骤，根据实验数据得出实验结论．

解答 解：
由实验目的和研究方法（控制变量法）决定了器材的选取：能提供大小不同的接触面的长方体；表面平整的长木板；测量拉力大小的弹簧测量计，因此需要的器材有cdg．
实验步骤：
（2）将长方体木块平放在水平木板上，用弹簧测力计拉着它在水平方向上作匀速直线运动，读出此时的拉力F₁；
（3）将长方体侧放在水平木板上，用弹簧测力计拉着它在水平方向作匀速直线运动，读出此时的拉力F₂；
（4）在压力和接触面相同的情况下，如果摩擦力：F₁=F₂，所以摩擦力的大小与接触面的大小无关；
（5）用弹簧测力计拉着带钩的同一木块在长木板上以不同的速度做匀速直线运动，比较测力计的示数．
故答案为：cdg；
（2）将长方体木块平放在水平木板上，用弹簧测力计拉着它在水平方向上作匀速直线运动，读出此时的拉力F₁；
（3）将长方体侧放在水平木板上，用弹簧测力计拉着它在水平方向作匀速直线运动，读出此时的拉力F₂；
（4）F₁=F₂；
（5）用弹簧测力计拉着带钩的同一木块在长木板上以不同的速度做匀速直线运动，比较测力计的示数．

点评 此题是探究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关的实验，考查了影响摩擦力的因素，并通过实验探究摩擦力与接触面积的关系，考查了对控制变量法和二力平衡条件的运用