探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
用控制变量法探究滑动摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度、接触面积和运动速度的关系。
动手做实验 · Virtual Lab
按住拉动，或者拖着测力计拉木块
正在搭建 3D 实验台
第 1 步
怎样测出滑动摩擦力
用测力计沿水平方向拉木块，等它做匀速直线运动时记录示数。
按住「匀速拉动」，也可以直接拖动测力计的拉环。
刚拉动时示数先冲高再回落（最大静摩擦力比滑动摩擦力略大）；匀速运动时曲线变平。
接触面保持不变
压力（木块 2 N，每个砝码 1 N）保持不变
木块放法保持不变
拉动速度
文字版：器材、步骤与结论适合备课、打印+
器材
- 长木板
- 带钩的长方体木块
- 弹簧测力计
- 砝码
- 棉布
- 毛巾
- 01
用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使它在长木板上做匀速直线运动，读出测力计的示数，这就是滑动摩擦力的大小。
要点测力计使用前要在水平方向上调零，拉力方向要与木板平行。
- 02
在木块上加砝码，增大木块对木板的压力，重复上面的步骤，比较滑动摩擦力的大小。
要点接触面不变，只改变压力。
- 03
保持压力不变，在长木板上分别铺上棉布、毛巾，重复实验。
要点压力不变，只改变接触面的粗糙程度。
- 04
把木块侧放，或者改变拉动的快慢，重复实验，看滑动摩擦力是否改变。
- 05
分析数据，得出结论。
现象
木块做匀速直线运动时，测力计的示数稳定；压力越大、接触面越粗糙，示数越大；木块平放、侧放，慢拉、快拉，示数都不变。
结论
滑动摩擦力的大小跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小与接触面积、运动速度无关。
记忆口诀
压力、粗糙看两样，面积、速度都无关
滑动摩擦力的大小只与压力的大小、接触面的粗糙程度有关，与接触面积的大小、运动速度无关。
01 — Principle
实验原理
用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在长木板上做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小（二力平衡）。影响滑动摩擦力大小的因素可能有好几个，每次只改变其中一个，其余的保持不变，这种方法叫控制变量法。
02 — Pitfalls
易错点
Q1为什么一定要匀速拉动木块？+
只有木块做匀速直线运动时，拉力和滑动摩擦力才是一对平衡力，大小相等，测力计的示数才等于滑动摩擦力。加速时拉力大于摩擦力，减速时拉力小于摩擦力。
Q2实验中很难保持匀速，测力计的示数不稳定，怎样改进？+
把测力计固定，拉动木块下面的长木板。木块相对桌面静止，受到的拉力和滑动摩擦力始终平衡，不需要匀速拉动木板，测力计也不动，读数稳定又方便。
Q3斜向上拉木块，测力计的示数等于摩擦力吗？+
不等于。斜拉时拉力不在水平方向上，只有水平方向的分力与摩擦力平衡；而且向上的分力会减小木块对木板的压力，摩擦力也变了。必须沿水平方向拉。
Q4刚开始拉时，测力计的示数为什么会先增大，木块动起来后又略微减小？+
木块被拉动之前受到静摩擦力，拉力超过最大静摩擦力时木块才开始滑动。最大静摩擦力比滑动摩擦力略大，所以示数会先冲高一点再回落。
Q5把木块沿竖直方向切去一半，测得的摩擦力也减小一半，能说明摩擦力与接触面积有关吗？+
不能。切去一半后压力也减小了一半，没有控制压力不变。应该把木块侧放，在压力不变的情况下改变接触面积。
03 — Practice
典型例题
例 1
用弹簧测力计水平拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，测力计示数为 2.4 N，则木块受到的滑动摩擦力为（ ）
例 2
上题中，如果拉力增大到 3 N，木块受到的滑动摩擦力为（ ）
例 3
下列做法中，为了减小摩擦的是（ ）
例 4
探究滑动摩擦力与压力的关系时，应保持不变的是（ ）
04 — In Life
生活中的应用
增大粗糙程度
鞋底花纹
运动鞋底有凹凸不平的花纹，使接触面更粗糙，增大摩擦，人就不容易滑倒。
增大压力
捏紧车闸
刹车时用力捏闸，增大刹车皮对车圈的压力，摩擦力变大，车就停得快。
变滑动为滚动
滚动轴承
在相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。机器的转轴装上滚动轴承，给链条加润滑油，都能减小摩擦。
05 — Safety
安全提示
- 木块拉到木板末端前要停下，不要让它掉下去。
- 使用弹簧测力计不要超过量程，拉动时不要猛拉。
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