2. 在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，同学们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：①接触面所受的压力；②接触面的粗糙程度。根据猜想，同学们设计了如图甲、乙、丙所示的实验。

（1）用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据的知识可知，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。如图甲所示，木块受到的摩擦力大小为N。
(2)通过比较两图，可验证猜想①；通过比较两图，可验证猜想②。
（3）有同学提出滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关，故设计了以下两种实验方案。
A. 如图丁，将木块竖直切去一半，重复（1）的操作过程，比较图甲和图丁
B. 如图戊，将木块侧放，重复（1）的操作过程，比较图甲和图戊
你认为合理的实验方案是(选填“A”或“B”)。

2.(1)二力平衡 1.8 (2)甲、乙 甲、丙 (3)B

【分析】
1. 第(1)问：首先明确滑动摩擦力的测量逻辑，当木块做匀速直线运动时，水平方向拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡知识，二者大小相等。接着读取弹簧测力计示数，先确定分度值为0.2N，甲图中指针指向1.8N，故摩擦力为1.8N。
2. 第(2)问：验证猜想①（压力的影响），需控制接触面粗糙程度相同，改变压力，因此选甲、乙两图；验证猜想②（接触面粗糙程度的影响），需控制压力相同，改变接触面粗糙程度，因此选甲、丙两图。
3. 第(3)问：探究接触面积的影响时，要控制压力和粗糙程度不变，只改变接触面积。方案A切去木块一半，压力也减小，未控制压力不变，不合理；方案B侧放木块，压力和粗糙程度不变，仅接触面积改变，符合要求，故选B。
【解析】
(1) 实验中使木块沿长木板做匀速直线运动，此时木块水平方向受拉力和滑动摩擦力，二者是一对平衡力，根据二力平衡的知识，拉力与滑动摩擦力大小相等；由图甲可知，弹簧测力计分度值为0.2N，示数为1.8N，所以木块受到的摩擦力大小为1.8N。
(2) 验证猜想①（接触面所受压力对滑动摩擦力的影响），需控制接触面粗糙程度相同，改变压力大小，因此选择甲、乙两图对比；验证猜想②（接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响），需控制压力大小相同，改变接触面粗糙程度，因此选择甲、丙两图对比。
(3) 探究滑动摩擦力与接触面积的关系，要控制压力大小和接触面粗糙程度不变，只改变接触面积。方案A中切去木块一半，压力也变为原来的一半，未控制压力不变，无法探究接触面积的影响；方案B中木块侧放，压力和接触面粗糙程度均不变，仅接触面积改变，符合控制变量法要求，故合理方案为B。
【答案】
(1) 二力平衡；1.8
(2) 甲、乙；甲、丙
(3) B
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素；二力平衡；控制变量法
【点评】
本题围绕“影响滑动摩擦力大小的因素”实验展开，核心考查控制变量法的应用，以及滑动摩擦力的测量原理，需明确实验中各变量的控制要求，理解二力平衡在测量中的作用。
【难度系数】
0.6

3. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小萱利用木块A设计了如图所示的3个实验。第3次实验时在木板上铺上棉布。
(1)实验过程中，要先用弹簧测力计沿方向拉着木块做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数大小，在3次实验中我们(选填“一定”或“不一定”)要以相同的速度拉动木块。

(2)比较第2次和第3次实验得出的结论，下列甲、乙、丙情景中应用到改变摩擦力的例子是。

(3)小萱对实验装置进行改进，将木块A放在长木板上，测力计一端固定在墙上，另一端与木块A连接，用力拉动木板，如图丁所示。实验中，小萱(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。某次实验中，小萱在匀速拉动长木板时，两个测力计的示数分别如图所示，则木块A受到的滑动摩擦力大小为N，用力的示意图画出此时木板对地面的摩擦力$ f $(必须标明力的大小)。

3.(1)水平 不一定
(2)乙、丙
(3)不一定 3.6

【分析】
(1) 要使滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数，需让木块在水平方向受力平衡，因此拉力方向应与滑动摩擦力方向相反，即水平方向；当木块做匀速直线运动时，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，只要木块保持匀速直线运动，无论速度大小，二力始终相等，所以3次实验中不一定需要以相同速度拉动木块。
(2) 第2次和第3次实验控制压力相同，改变了接触面粗糙程度，得出结论：压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。分析甲、乙、丙情景：甲是通过变滑动为滚动减小摩擦，乙是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦，丙是通过减小接触面粗糙程度减小摩擦，其中乙、丙是利用改变接触面粗糙程度来改变摩擦力，符合实验结论的应用。
(3) 改进后的装置中，木块A始终处于静止状态，受到的弹簧测力计拉力与滑动摩擦力始终平衡，因此无论长木板是否匀速运动，木块都能保持平衡状态，所以不一定需要匀速拉动长木板；木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数，即3.6N；根据力的相互性，可判断木板对地面的摩擦力大小为3.6N，方向水平向右。
【解析】
(1) 实验过程中，要先用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，此时木块在水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数大小；只要木块做匀速直线运动，拉力就与滑动摩擦力平衡，与拉动速度无关，因此在3次实验中我们不一定要以相同的速度拉动木块。
(2) 第2次和第3次实验的变量是接触面粗糙程度（压力相同），得出结论：压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。甲情景是通过变滑动为滚动改变摩擦力，乙情景是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力，丙情景是通过减小接触面粗糙程度减小摩擦力，其中乙、丙是应用改变接触面粗糙程度改变摩擦力的例子，故选乙、丙。
(3) 改进装置后，木块A始终处于静止状态，受到的拉力与滑动摩擦力始终平衡，因此小萱不一定要匀速拉动长木板；弹簧测力计的示数为3.6N，故木块A受到的滑动摩擦力大小为3.6N；木板对地面的摩擦力大小为3.6N，方向水平向右，力的示意图如下：
（画一个水平向右的箭头，标注“$f=3.6\mathrm{N}$”）
【答案】
(1) 水平；不一定
(2) 乙、丙
(3) 不一定；3.6；（画出水平向右、大小为3.6N的摩擦力示意图）
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素；二力平衡的应用；摩擦力的控制与应用
【点评】
本题围绕滑动摩擦力的探究实验展开，考查了二力平衡原理的应用、控制变量法的使用，以及摩擦力在实际生活中的应用，同时通过实验装置的改进，考查了对实验原理的灵活理解，综合性较强。
【难度系数】
0.6