实验3 探究影响滑动摩擦力大小的因素
命题点
【实验器材】木块、砝码、粗糙程度不同的水平面、。
【实验装置】

【实验原理】。
【实验操作】
1. 用弹簧测力计拉动木块，使它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力大小$f_1$。
2. 在木块上放上，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，测出此时的滑动摩擦力大小$f_2$。
3. 换用材料相同但表面的长木板，保持放在木块上的砝码不变，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，测出此时的滑动摩擦力大小$f_3$。
【实验结论】当接触面的粗糙程度不变时，接触面上的压力，滑动摩擦力就越大；当接触面上的压力不变时，接触面，滑动摩擦力就越大。

【实验器材】弹簧测力计
【实验原理】二力平衡（或二力平衡条件）
【实验操作】1. 匀速直线；2. 砝码；3. 粗糙程度不同
【实验结论】越大；越粗糙

1. 实验器材：实验需测量滑动摩擦力大小，因此需要弹簧测力计。
2. 实验原理：当木块做匀速直线运动时，水平方向上拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件，二者大小相等，以此间接测量滑动摩擦力，原理为二力平衡。
3. 实验操作：
① 需匀速直线拉动木块，使木块处于平衡状态，此时拉力大小等于滑动摩擦力大小；
② 在木块上添加砝码，改变木块对水平面的压力，探究压力对滑动摩擦力的影响；
③ 换用表面粗糙程度不同的长木板，改变接触面粗糙程度，探究其对滑动摩擦力的影响。
4. 实验结论：根据控制变量法的实验现象，接触面粗糙程度不变时，压力越大，滑动摩擦力越大；压力不变时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

例3 (2024·枣庄中考)小华在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，所用实验器材及装置如图所示。

(1) 小华用力推箱子在水平面上运动时，发现箱子越重，推起来越费力，由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟有关；水平面越粗糙，推起来越费力，由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟有关。
(2) 在实验中，小华用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做运动，此时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。
(3) 小华按要求进行实验，弹簧测力计的示数分别如图甲、乙、丙所示。小华多次实验后得出结论：在压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力；在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力。在实验中，小华用到的主要研究方法是转换法和法。
(4) 联想到“雨天路滑”，小华猜想：除了接触面的材料，接触面上有水也可能影响滑动摩擦力的大小。于是他在桌面上注水后再次实验，发现多次测出的摩擦力都与没注水时相比(选填“较大”“较小”或“相等”)。通过讨论和查阅资料知道：在木块和桌面之间形成一层水膜充当了润滑剂。

(1) 压力大小；接触面的粗糙程度
(2) 匀速直线
(3) 越大；越大；控制变量
(4) 较小

(1) 箱子越重，对水平面的压力越大，推起来越费力，说明滑动摩擦力可能与压力大小有关；水平面越粗糙，推起来越费力，说明滑动摩擦力可能与接触面的粗糙程度有关。
(2) 实验中需使木块做匀速直线运动，此时拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。
(3) 由图甲（F=1.5 N）和丙（F=2.5 N）可知：压力相同（均为木块重力），接触面由木板变为毛巾（更粗糙），摩擦力增大，故在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；由图甲（F=1.5 N）和乙（F=2.0 N）可知：接触面均为木板（粗糙程度相同），乙中加砝码增大压力，摩擦力增大，故在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；本实验控制一个变量研究另一个变量的影响，主要研究方法是控制变量法。
(4) 注水后形成水膜起润滑作用，减小了摩擦，故测得摩擦力比没注水时较小