Question

14．现有一块表面平整的长木板“”，三个带有拉环、质量不同、表面粗糙程度也不同的木块“”，一个量程合适的弹簧测力计“”．
（1）图1是小晨的实验操作步骤图，小晨的实验目的是研究“滑动摩擦力的大小跟压力的关系”，请你帮他把下列实验注意事项补充完整．
实验过程中，长木板必须水平放置，测量时应用弹簧测力计沿水平方向拉木块做匀速直线运动
（2）请你只利用以上器材，研究滑动摩擦力的大小跟接触面粗糙程度的关系．并请参照图，在下面方框中设计出实验操作步骤图．（注：只要求画出步骤图，不需要文字说明）

Answer 1

分析 滑动摩擦力在物体的接触面上，所以摩擦力的大小无法直接测量，可借助于平衡力的条件，将摩擦力的大小转化成测力计示数的大小进行测量；
因为滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以在探究影响滑动摩擦力大小的因素时应使用控制变量法，据此可对实验的操作步骤进行设计．

解答 解：（1）读图1可以看出，三次实验的接触面相同，只是压力不同，因此可以看出，小晨的实验目的是研究“滑动摩擦力的大小跟压力的关系”；
实验过程中，用到了二力平衡条件，因此，操作时长木板必须水平放置，测量时应用弹簧测力计沿水平方向拉木块做匀速直线运动，使拉力与摩擦力平衡．
（2）为了研究滑动摩擦力的大小跟接触面粗糙程度的关系，根据控制变量法，应控制压力大小相同，改变接触面的粗糙程度，故可采取将几个木块叠放，依次让不同粗糙程度的木块在最下方与木板接触．如图所示．

故答案为：（1）压力； 水平；水平；匀速直线；
（2）见上图．

点评 本题考查了二力平衡条件的应用和影响滑动摩擦力的大小因素以及控制变量法的应用，涉及到了控制变量法和转换法，这也是初中物理学中最常用的两种研究方法，是我们应该熟练掌握的．