Question

8．小明和小华结伴做探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验．

（1）小明在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平向右拉动木块，使其作匀速直线运动，弹簧测力计示数如图甲，根据二力平衡知识可知：木块所受的滑动摩擦力为2.2N．
（2）小明将木块沿竖直方向截去一半后（如图乙），测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半．他由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小．小华认为他的探究过程不合理，存在的问题是没有控制压力相同．
（3）小华在上面操作（2）的基础上，只利用现有的器材，重新进行了“滑动摩擦力的大小是否与接触面积的大小有关”的探究．请简要说明小华的做法：将截下的一半叠放在另一半上，用弹簧测力计水平向右拉动木块做匀速直线运动，记下弹簧测力计示数进行比较．
（4）小华发现在实验操作的时候很难做到使木块保持作匀速直线运动，为了更准确地测出木块所受的滑动摩擦力，小华对实验进行了改进，她将弹簧测力计的一端用绳子固定在墙上，然后将长木板水平向左拉出（如图丙），此时，木块所受滑动摩擦力的方向为水平向左（选填“左”或“右”）．改进后，长木板不需要匀速拉动，这是因为木块相对地面静止，拉力和摩擦力是一对平衡力．

Answer 1

分析 （1）水平匀速拉动木块，木块做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，由二力平衡知识可知，滑动摩擦力等于拉力，由图示弹簧测力计确定其分度值，读出其示数．
（2）（3）要探究滑动摩擦力与接触面面积的关系，应控制接触面的粗糙程度与物体间的压力不同而改变接触面面积的大小进行探究．
（4）木块静止，弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，它们等大反向．

解答 解：
（1）由图甲所示弹簧测力计可知，其分度值是0.2N，示数为2.2N；木块沿水平方向做匀速直线运动，处于平衡状态，根据二力平衡知识可知：木块所受的滑动摩擦力为2.2N；
（2）将木块沿竖直方向截去一半后，木块对桌面的压力变为原来的一半，没有控制压力相等，得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小的结论是错误的；
（3）将截下的一半叠放在另一半上，控制木块与桌面间的压力不变，用弹簧测力计水平向右拉动木块做匀速直线运动，记下弹簧测力计示数进行比较，然后得出实验结论；
（4）如图丙所示，木块受到向右的弹簧测力计拉力与滑动摩擦力的作用而静止，处于平衡状态，滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，摩擦力方向与拉力方向相反，则摩擦力方向水平向左；在图丙所示实验中，木块与木板相对运动，木块受到滑动摩擦力作用，由于木块静止，处于平衡状态，木块受到的滑动摩擦力等于拉力，实验中不需要控制木板做匀速直线运动．
故答案为：（1）水平；二力平衡；2.2；（2）没有控制压力相同；（3）将截下的一半叠放在另一半上，用弹簧测力计水平向右拉动木块做匀速直线运动，记下弹簧测力计示数进行比较；（4）左；木块相对地面静止，拉力和摩擦力是一对平衡力．

点评 本题考查了探究影响摩擦力的因素，应用平衡条件及控制变量法，认真分析即可正确解题．