Question

7．小明要研究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”，他猜想滑動摩擦力大小可能與：
①接觸面所受的壓力大小有關(guān)
②接觸面的粗糙程度；
③接觸面積的大小．
小明通過如圖所示實驗進(jìn)行探究：（其中小木塊的各個面粗糙程度相同）

（1）小明用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊在長木板上勻速直線運動，測出木塊所受的拉力F的大小，此時摩擦力f=F（選填“＞”“=”或“＜”）．
（2）如果小明要探究猜想②，他應(yīng)該對比甲丙兩幅圖所示的實驗現(xiàn)象，根據(jù)圖中彈簧測力計的示數(shù)可得出結(jié)論：壓力相同時，接觸面越粗糙，摩擦力越大．
（3）小明要探究猜想③，他將木塊切去一半，重復(fù)甲的操作過程，如圖丁所示．他比較甲和丁的實驗結(jié)果，得出結(jié)論：滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān)．小明在實驗中存在的問題是沒有控制壓力大小相同．

Answer 1

分析 （1）在本實驗中，由彈簧測力計讀出摩擦力的大小，是利用了二力的平衡，因此，應(yīng)使木塊做勻速直線運動；
（2）（3）摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，在進(jìn)行實驗探究和總結(jié)實驗結(jié)論時，我們都應(yīng)根據(jù)控制變量法的要求，在控制其中一個變量的情況下，分析摩擦力大小與另一個變量的關(guān)系．

解答 解：（1）實驗時，應(yīng)讓木塊在水平面上做勻速直線運動，這樣彈簧測力計的拉力與摩擦力才是一對平衡力，且此時f=F；
（2）要探究摩擦力的大小和接觸面粗糙程度的關(guān)系，就要控制壓力的大小一定，圖甲和圖丙符合這種情況；由甲和丙圖，丙中彈簧測力計示數(shù)大于甲中彈簧測力計示數(shù)，即丙中的摩擦力大，所以可得出結(jié)論是：壓力相同時，接觸面越粗糙，摩擦力越大；
（3）要探究摩擦力與接觸面積大小的關(guān)系時，應(yīng)控制壓力和接觸面的粗糙程度相同，只改變接觸面積的大小．若將甲中木塊切去一半重做甲的操作與丁圖比較，只控制了接觸面的粗糙程度，但沒有控制壓力大小相同．
故答案為：（1）勻速直線；=；（2）甲丙；壓力相同時，接觸面越粗糙，摩擦力越大；（3）沒有控制壓力大小相同．

點評 本題考查了使木塊做勻速直線運動的目的、實驗現(xiàn)象分析，熟練應(yīng)用控制變量法，認(rèn)真分析實驗現(xiàn)象，即可正確解題．