Question

10．如圖是某實驗小組做的“探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗．

實驗次數(shù)	接觸面	木塊對木板的壓力/N	滑動摩擦力/N
1	木板		4.0
2	粗糙木板		6.0
3	木板		8.0
4	木板		4.0

（1）為保證實驗成功，每次都應用彈簧測力計拉著木塊沿水平方向作勻速直線運動，并在此過程中讀出彈簧測力計的示數(shù)，這種方法叫做轉換法．
（2）若已知每個木塊的質量為3kg，請你幫助小明填全表格內的數(shù)據(jù)（g=10N/kg）；
（3）比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)，可以得出的結論是壓力一定時，滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度有關．
（4）比較1、3兩次實驗數(shù)據(jù)，可以得出的結論是接觸面粗糙程度相同時，滑動摩擦力的大小與壓力大小成正比．
（5）比較1、4兩次實驗數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二力平衡條件，為了使拉力大小等于摩擦力大小，實驗中需拉著木塊沿水平方向做勻速直線運動；
（2）根據(jù)F=G=mg得出每次木塊對桌面的壓力大�。桓鶕�(jù)二力平衡條件得出摩擦力的大�。�
（3）比較1、2實驗數(shù)據(jù)，壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，可得摩擦力大小是否與接觸面粗糙程度有關；
（4）比較1、3數(shù)據(jù)，接觸面粗糙程度相同，壓力大小不同，可得摩擦力大小是否與壓力大小有關；
（5）要探究摩擦力大小與接觸面積大小的關系，需使壓力和接觸面的粗糙程度相同，接觸面積大小不同．

解答 解：
（1）為保證實驗成功，每次都應用彈簧測力計拉著木塊沿水平方向作勻速直線運動，此時拉力與摩擦力是一對平衡力，大小相等；這種方法叫做轉換法；
（2）1、2、4次壓力F=G=mg=3kg×10N/kg=30N；
第3次壓力大小F=2G=2×30N=60N；
根據(jù)二力平衡條件，摩擦力大小分別為4N、6N、8N、4N；
（3）1、2兩次實驗數(shù)據(jù)，壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，測力計的示數(shù)不同，可得摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關；
（4）1、3兩次實驗數(shù)據(jù)，接觸面粗糙程度相同，壓力大小不同，測力計的示數(shù)不同，可得摩擦力大小與壓力大小有關，且成正比；
（5）1、4兩次實驗，壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，受力面積不同，測力計的示數(shù)相同，可發(fā)現(xiàn)滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關．
故答案為：（1）勻速直線；轉換；（2）

實驗次數(shù)	接觸面	木塊對木板的壓力/N	彈簧測力計的示數(shù)/N	滑動摩擦力/N
1	木板	30	4.0	4.0
2	粗糙木板	30	6.0	6.0
3	木板	60	8.0	8.0
4	木板	30	4.0	4.0

（3）壓力；接觸面粗糙程度；（4）接觸面粗糙程度；壓力大��；（5）1、4．

點評 （1）研究摩擦力的實驗是力學的重點實驗，不僅要掌握控制變量法和二力平衡條件的特點，而且能夠應用其分析問題；
（2）在利用控制變量法分析問題時，明確變量和不變量是解題的關鍵．