跨学科实践
探究刹车系统的防抱死原理
当汽车紧急制动时，防抱死系统会通过高频点刹防止车轮完全锁死。但若车轮抱死，轮胎与路面将从滚动摩擦转为滑动摩擦。为什么滑动摩擦能缩短刹车距离？这与摩擦力的产生机制有何关联？本次实践活动将通过对比滑动摩擦与滚动摩擦，揭示滑动摩擦在制动中的关键作用，理解汽车安全设计的力学基础。
活动任务一:摩擦力在车辆刹车中的应用
(1)车辆的刹车系统是利用实现制动的。
(2)摩擦力分为静摩擦、滑动摩擦和。滑动摩擦的影响因素有：力、接触面的和接触面的材料。
(3)刹车片对车轮的压力越大，产生的摩擦力就越，刹车效果就越好。
活动任务二:比较滑动摩擦力和滚动摩擦力的大小
(1)为测量滚动摩擦力的大小，将小车置于水平长木板上，用弹簧测力计沿方向拉动小车做匀速直线运动，读数时发现弹簧测力计示数很小，无法准确读数。
(2)将毛巾铺在长木板上，重复(1)中的操作，如图甲所示，此时弹簧测力计示数为N。
(3)为测量滑动摩擦力的大小，将车轮（选填“卡住”或“拆下”），在毛巾表面重复(1)中的操作。当弹簧测力计示数为0.5 N时，小车处于静止状态；当拉力增大到0.8 N时，小车做匀速直线运动。请推理：如果拉力增大到1 N时，滑动摩擦力为N。
(4)同一表面上，小车受到的滑动摩擦力比滚动摩擦力。小车运动时接触面越粗糙，滚动摩擦越。

活动任务三:探究水平面上的摩擦力对小车运动的影响
(1)如图乙所示，让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平木板上运动的距离。

(2)将毛巾铺在水平木板表面，再次让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平面上运动的距离，并将数据记录在下面的表格中。

(3)小车运动时所受摩擦力越大，速度减小得越（选填“快”或“慢”）。

活动任务一
(1)摩擦力
(2)滚动摩擦 压 粗糙程度
(3)大
活动任务二
(1)水平
(2)0.4
(3)卡住 0.8
(4)大 大
活动任务三
(2)略
(3)快

【分析】
本题围绕汽车刹车的跨学科实践场景，考查摩擦力的相关基础知识点，解题思路如下：1. 回忆摩擦力的分类、滑动摩擦力的影响因素，明确刹车利用摩擦力制动；2. 测量摩擦力时，利用二力平衡原理，需沿水平方向拉小车做匀速直线运动，此时拉力等于摩擦力；3. 滑动摩擦力的大小仅与压力和接触面粗糙程度有关，与拉力、运动速度无关；4. 摩擦力对物体运动的阻碍作用越大，物体速度减小越快。结合各小问题的设问，对应知识点逐一解答即可。
【解析】
活动任务一：
(1)车辆刹车时，刹车片与车轮间产生摩擦力，阻碍车轮转动，实现制动，故填摩擦力。
(2)摩擦力分为静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦；滑动摩擦的影响因素为压力、接触面的粗糙程度、接触面的材料，故依次填滚动摩擦、压、粗糙程度。
(3)滑动摩擦力随压力增大而增大，因此刹车片对车轮压力越大，摩擦力越大，刹车效果越好，故填大。
活动任务二：
(1)测量摩擦力时，需沿水平方向拉动小车做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，故填水平。
(2)弹簧测力计分度值为0.2N，示数为0.4N，故填0.4。
(3)测量滑动摩擦力时，需阻止车轮滚动，故将车轮卡住；滑动摩擦力大小仅与压力和接触面粗糙程度有关，匀速时拉力等于摩擦力（0.8N），拉力增大到1N时，压力和粗糙程度不变，滑动摩擦力仍为0.8N，故依次填卡住、0.8。
(4)同一表面上，滑动摩擦力比滚动摩擦力大；接触面越粗糙，滚动摩擦越大，故依次填大、大。
活动任务三：
(3)小车运动时，摩擦力越大，对小车的阻碍作用越强，速度减小得越快，故填快。
【答案】
活动任务一
(1)摩擦力
(2)滚动摩擦 压 粗糙程度
(3)大
活动任务二
(1)水平
(2)0.4
(3)卡住 0.8
(4)大 大
活动任务三
(3)快
【知识点】
摩擦力的分类、滑动摩擦力的影响因素、摩擦力与运动的关系
【点评】
本题以汽车刹车系统的防抱死原理为背景，结合跨学科实践，考查摩擦力的基础知识点，注重知识在实际生活中的应用，题目难度较低，适合巩固摩擦力相关内容。
【难度系数】
0.8