Question

某同学为研究滑动摩擦力与哪些因数有关而设计了右图所示实验．他用弹簧秤水平拉动木块在水平面上作匀速直线运动，读出并记录弹簧秤的读数．实验中改变被拉木块的数量、改变接触面的材料、改变接触面积的大小以及改变木块速度的大小，并将若干次实验数据记录在下表中．试根据该同学的实验数据，分析总结并回答下列问题：

实验次数	接触面材料	拉动木块（块） （　（数	木块放置情况	木块运动速度	弹簧秤读数（N）
1	木板	1	平放	v较小	3.50
2	木板	1	平放	v较大	3.50
3	木板	1	侧放	v较小	3.50
4	木板	2块叠放	平放	v较小	7.00
5	化纤地毯	1	平放	v较小	8.00
6	化纤地毯	1	侧放	v较大	8.00
7	化纤地毯	2块叠放	平放	v较小	16.00

（1）物体间的滑动摩擦力的大小与哪些因数有关？有什么关系？
（2）物体间的滑动摩擦力的大小与哪些因数是无关的？

Answer 1

解：（1）由图可知，当接触面材料不变，改变木块个数时（即对接触面的压力），弹簧示数发生变化，由于弹簧示数等于摩擦力大小，因此说明摩擦力与压力有关；
同样是一块木块，不同的接触面时，弹簧示数不同，即说明摩擦力不同，这说明摩擦力与接触面材料、粗糙程度有关，进一步分析弹簧秤的示数可知：f的大小与接触面的材料、接触面间的正压力有关，接触面越粗糙、正压力越大，摩擦力就越大．
故物体间f的大小与接触面的材料、接触面间的正压力有关，接触面越粗糙、正压力越大，摩擦力就越大．
（2）由前三次实验可知，接触面材料不变、木块个数不变，接触面积变化、运动速度变化时，由图表中数据可知摩擦力大小不变，由此可知摩擦力大小与木块放置情况（接触面积）、木块速度的大小无关，同理由第5、6次的实验也能得出这个结论．
故有：f 大小与接触面的面积、物体运动速度大小无关．
分析：在进行该实验分析时，可以采用“控制变量法”，如保持木块个数不变、木块放置情况不变等进行分析，看滑动摩擦力与接触面、压力、速度大小等因素关系．
点评：加强动手实验，培养实验探究能力，提高实验水平，在实验中不断培养科学素质．