Question

小薛和小程同学在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时，提出了如下猜想：

猜想一：滑动摩擦力的大小与压力的大小有关；

猜想二：滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关；

猜想三：滑动摩擦力的大小与物体间接触面积的大小有关。

为了验证他们的猜想，老师提供了如下器材：长木板、弹簧测力计、大小和形状完全相同且带挂钩的铜块和木块、细线，实验装置如图所示；实验时用弹簧测力计拉着物块沿水平向右的方向做匀速直线运动。请你帮他们完成下列内容∶

(1)图甲图中长木板受到铜块对它滑动摩擦力的方向为水平______；（选填“向左”或“向右”）

(2)比较图甲、乙两图，可得到的初步结论是：______________；

(3)①图乙、丙两图中铜块和木块叠在一起的目的是使_________________相同；

②比较图乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与___________________有关；

(4)在“探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小是否有关”时，小程将木块和铜块用细线紧紧捆在一起竖着放置在长木板上，如图丁图所示，测出滑动摩擦力的大小并与图丙图进行比较。他的探究方案中存在的主要问题是：______________。

Answer

向右 当物体间接触面的粗糙程度、接触面积的大小都相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 压力大小 物体间接触面的粗糙程度 没有控制接触面的粗糙程度相同

【解析】

(1)[1]因为铜块相对于长木板向右运动，则铜块受到的摩擦力水平向左，因为力的作用是相互的，所以长木板受到的摩擦力水平向右。

(2)[2]甲、乙两图接触面粗糙程度相同，压力越大，弹簧测力计示数越大，滑动摩擦力越大。所以，比较甲、乙两图，可得到的结论是：在触面粗糙程度相同的条件下，压力越大，滑动摩擦力越大。

(3)[3][4]乙、丙两图，铜块和木块叠在一起的目的是对接触面的压力相同，比较乙、丙两图知：在压力相同的条件下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，所以乙丙两图探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系。

(4)[5]当所要研究的物理量与多个因素有关时，采用的探究方法应是控制变量法，要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”，应控制压力大小和接触面的粗糙程度相同，而小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上，由图可知，只控制了压力大小相同，他的探究方案中存在的主要缺陷是：没有控制接触面粗糙程度相同。