Question

在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中，一些同学作出了以下猜想：

猜想A：滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关；

猜想B：滑动摩擦力的大小可能与接触面的压力大小有关；

猜想C：滑动摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两物体间接触面积的大小有关。

为了检验上述有关猜想是否正确，某同学选用了一块底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块，并设计了下图所示的实验方案：

（1）实验中用弹簧测力计水平拉动木块，使其在长木板上做______________运动，此时，摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数是利用了______________知识。

（2）甲、乙两步实验是为了检验上述猜想_________________

（3）分析甲、丙两步实验可得出结论：______________

（4）为了检验“猜想C”是否正确，可在上述实验基础上再增加一个步骤，写出你所设计的这一实验步骤。___。

（5）另一同学发现，按教材给出的装置图（图甲所示）做实验时很不方便，他经过思考对实验装置图做了改进，如图乙所示，将弹簧测力计一端固定，另一端水平拉着木块，实验时用力水平拉动木块下面的长木板（实验中弹簧测力计的重力可以不计）。

请你分析比较两种装置图，并回答下列问题。

①从实验操作方面考虑，图乙的优点是：_____________________________

②从实验误差方面考虑，图乙的优点是：________________________

Answer

匀速直线 二力平衡 B 压力相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大 图丙中的木块立放，用弹簧测力计匀速直线拉动，读出拉力 不用做匀速直线运动 弹簧测力计静止读数，误差较小

【解析】

（1）使木块在长木板上做匀速直线运动，木块所受的摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力，它们的大小相等．

（2）由图知，甲乙接触面的粗糙程度相同，乙加砝码后增大了压力的大小，是为了探究摩擦力大小与压力大小的关系，检验的是猜想B。

（3）由甲丙可知，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，是探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系，可得压力相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；

(4)猜想C是探究滑动摩擦力大小跟接触面积大小的关系，要控制压力大小和接触面粗糙程度不变，所以把长方体木块侧放在毛巾表面，用弹簧测力计拉木块，使木块沿直线匀速运动，记下此时弹簧测力计的读数，两次弹簧测力计示数进行比较。

（5）①木块所受的摩擦力无法直接测量，采用转换法，当木块做匀速直线运动时，受平衡力，弹簧测力计的拉力与摩檫力相等，但用图甲时，由于人为的原因可能使木块无法长时间的做匀速直线运动，图乙中拉动的是木板，弹簧测力计始终处于静止状态，不管木板是否匀速运动，都可稳定测出摩擦力的大小；

②从误差角度考虑，图乙中弹簧测力计处于静止，便于读数，减小了由于指针晃动而引起的读数误差。