Question

【題目】在學習了滑動摩擦力知識后，實驗小組的同學想用所學的知識進一步探究運動鞋的鞋底防滑效果．小涵和小思同學各自帶來了足球鞋和籃球鞋，又準備了一張練習立定跳遠用的橡膠墊，一個彈簧測力計和細線．

（1）如圖所示是同學們實驗時的場景，為了能準確地測量滑動摩擦力的大小，實驗時應該怎樣操作？ ． 這樣做的目的是 ．
（2）小涵將自己的運動鞋放在水平桌面的橡膠墊上，按正確的方法拉動彈簧測力計，但在實驗過程中卻遇到了難題，請你分析他們可能遇到的困難丙提出改進意見．（困難和對應意見各寫一條即可）
（3）小涵測出滑動摩擦力大的一定是“防滑冠軍”嗎？請說明理由．

Answer 1

【答案】
（1）把運動鞋放在水平面上,用彈簧測力計沿水平方向拉動運動鞋做勻速直線運動,使拉力和摩擦力是一對平衡力,大小相等
（2）難題：很難控制勻速拉動彈簧測力計或測力計在運動中讀數(shù)，很難準確讀數(shù)；

改進：如圖，保持彈簧測力計沿水平方向拉著運動鞋，拉動運動鞋下面的橡膠墊

（3）不一定；滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度都有關系．兩運動鞋的質(zhì)量不同，對接觸面的壓力不同，沒控制壓力相同．
【解析】解：（1）實驗過程中為了測得摩擦力的大小采用了轉換法，即，把運動鞋放在水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉動運動鞋做勻速直線運動，此時運動鞋受平衡力，所受滑動摩擦力等于彈簧測力計拉力的大�。�
（2）實驗中，拉著彈簧測力計做勻速直線運動是比較難做到的，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，很難準確讀數(shù)；

我們可以讓運動鞋不動而拉動橡膠墊，這樣做的好處是：能做到測力計示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)；
（3）摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關，不同的鞋子的質(zhì)量不同，對水平面的壓力不同，因此在研究鞋子防滑性能時，應該控制鞋子的質(zhì)量相同．

故答案為：（1）把運動鞋放在水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉動運動鞋做勻速直線運動；使拉力和摩擦力是一對平衡力，大小相等；
（2）難題：很難控制勻速拉動彈簧測力計或測力計在運動中讀數(shù)，很難準確讀數(shù)；改進：如圖，保持彈簧測力計沿水平方向拉著運動鞋，拉動運動鞋下面的橡膠墊；
（3）不一定；滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度都有關系．兩運動鞋的質(zhì)量不同，對接觸面的壓力不同，沒控制壓力相同．

（1）當物體做勻速直線運動時，受平衡力的作用，所以彈簧測力計的拉力與摩擦力相等；
（2）在拉動運動鞋時，很難讓鞋子保持勻速直線運動狀態(tài)，會導致了彈簧測力計的示數(shù)不穩(wěn)定；
當拉動橡膠墊的過程中，鞋子保持靜止狀態(tài)，由此根據(jù)二力平衡的條件知彈簧測力計的示數(shù)等于摩擦力的大小；
（3）滑動摩擦力的大小跟作用在物體表面的壓力和接觸面的粗糙程度有關.接觸面的粗糙程度一定時，表面受到的壓力越大，摩擦力就越大．