Question

为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验。

（1）实验过程中，弹簧测力计        （选填“必须”或“不必”）沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小        （选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。

（2）在四次实验中，滑动摩擦力最小的是     （选填“甲”、“乙” 、“丙”或“丁”）。

（3）比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与        有关；比较乙、丙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与        有关。（以上两空选填“压力”或“接触面粗超程度”）

（4）比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是         _______（选填“正确”或“错误”）的。

（5）小明对实验装置进行改动，如图所示，重复实验，发现效果更好。实验中，小明     （选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板。

Answer

（1）必须 等于（2）丁（3）压力 接触面的粗糙程度（4）错误（5）不一定

【解析】

（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时物块处于平衡状态，滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等，所以滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。

（2）在四次实验中，甲和乙接触面粗糙程度相同，乙的压力较大，滑动摩擦力较大，即f乙＞f甲；乙和丙压力大小相同，丙接触面更粗糙，滑动摩擦力更大，f丙＞f乙；实验丁和甲接触面粗糙程度相同，丁的压力较小，滑动摩擦力f丁＜f甲。由此可知，f丙＞f乙＞f甲＞f丁，滑动摩擦力最小的是丁。

（3）比较甲、乙实验，接触面粗糙程度相同，压力大小不同，所以是为了研究滑动摩擦力大小与压力有关；比较乙、丙实验，压力大小相同，接触面粗糙程度不同，是为了研究滑动摩擦力大小与接触面积的粗糙程度有关。

（4）由于没有保持压力大小相同，所以小明的结论是错误的。

（5）由图戊所示实验可知，拉动木板时物块保持不动，物块处于平衡状态，滑动摩擦力的大小等于测力计的拉力，因此实验中不一定要匀速拉动长木板。