Question

如圖所示，是研究摩擦力大小與什么因素有關的實驗（長木板水平固定）．
第一次：把木塊平放在長木板上，用彈簧測力計水平拉木塊，使木塊向右做勻速直線運動，如圖甲所示，讀出彈簧測力計的示數，并記錄在下表中；
第二次：把木塊平放在長木板上，用同樣的方法拉木塊，如圖乙所示，記錄相應的示數；
第三次：把兩塊相同的木板疊在一塊平放在長木板上，再用同樣的方法拉木板，如圖丙所示，記錄相應的示數．

實驗序號	木塊對木板的壓力/N	彈簧測力計的示數/N	滑動摩擦力/N
1		4.0
2		4.0
3		8.0

（1）若已知每一塊木塊的質量為2kg，請你填全表格內的數據（取g=10N/kg）
（2）比較______兩次實驗，可以發(fā)現摩擦力的大小與接觸面積無關；
（3）比較第1、3兩次實驗數據，可以初步得出的結論是摩擦力與壓力______比．

Answer 1

解：（1）木塊對木板的壓力F₁=F₂=mg=2kg×10N/kg=20N，F₃=2mg=2×2kg×10N/kg=40N；
木塊在水平方向上受拉力F_拉與滑動摩擦力f作用，木塊做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，
由平衡條件得：f₁=F_拉1=4.0N，f₂=F_拉2=4.0N，f₃=F_拉3=4.0N，實驗數據如下表所示．

實驗序號	木塊對木板的壓力/N	彈簧測力計的示數/N	滑動摩擦力/N
1	20	4.0	4.0
2	20	4.0	4.0
3	40	8.0	8.0

（2）在實驗1、2中，木塊與木板間的壓力相同、接觸面的粗糙程度相同，接觸面的面積不同，木塊受到的摩擦力相等，由此可見：摩擦力的大小與接觸面積無關．
（3）由1、3兩次實驗數據可知，在接觸面粗糙程度相同時，物體間的壓力越大，摩擦力越大，且摩擦力與壓力成正比．
故答案為：（1）如上表所示；（2）1、2；（3）成正．
分析：（1）已知木塊質量，由G=mg可以求出木塊重力，木塊對木板的壓力等于木塊的重力；木塊做勻速直線運動，木塊受到的滑動摩擦力等于彈簧測力計的拉力．
（2）探究摩擦力與接觸面積的關系，應控制物體間壓力、物體間接觸面粗糙程度相同，而物體間接觸面面積不同，分析表中實驗數據，找出符合要求的實驗．
（3）分析表1、3所示實驗數據，找出摩擦力與壓力間的關系，然后答題．
點評：本題考查了實驗數據處理，熟練應用控制變量法是正確解題的關鍵．