Question

拔河時大家盡量穿新運動鞋，小明猜想鞋與地面間的摩擦力的大小可能跟鞋底花紋的深度有關．于是他找來兩只同品牌同規(guī)格的運動鞋進行實驗探究（其中一只是新鞋，鞋底花紋沒有磨損，另一只是舊鞋，鞋底花紋磨損較大）．實驗步驟如下：
（1）小明測出新鞋重力如表一．按照如圖所示用彈簧測力計沿

水平

方向拉著鞋子在水平桌面上做

勻速直線

運動，讀出了彈簧測力計的示數(shù)填入表中．

表一
序號	種類	重力/N	拉力/N
1	新鞋	5.7	2.3
2	舊鞋	5.4	1.7

（2）將新鞋子換成舊鞋子在同一個桌面上重新實驗，測出了重力和拉力填在表一中．由此得出結論：鞋底花紋越深，與地面摩擦力越大．小紅認為他的做法不妥，不妥之處是

沒有控制壓力大小相同

．
（3）為了得出正確的結論，小明采納了小紅的意見，將兩種鞋子插在對方中進行實驗，得出的數(shù)據(jù)如表二：

表二
序號	種類	重力/N	拉力/N
3	舊鞋插在新鞋中	11.1	4.5
4	新鞋插在舊鞋中	11.1	3.5

對比序號

3

和

4

的實驗數(shù)據(jù)可知，摩擦力的大小與鞋底花紋的深度有關．
對比序號

1

和

3

的實驗數(shù)據(jù)可知，摩擦力的大小與壓力大小有關．

Answer 1

分析：（1）彈簧測力計水平拉動鞋子時，彈簧測力計顯示拉力大小，要使滑動摩擦力等于拉力大小，鞋子保持勻速直線運動．
（2）花紋的深度不同表示接觸面的粗糙程度不同，探究滑動摩擦力大小跟花紋深度的關系，控制壓力大小不變．（3）探究滑動摩擦力的大小與鞋底花紋深度的關系，控制壓力大小不變．
探究滑動摩擦力大小跟壓力大小關系，控制花紋深度不變．

解答：解：（1）鞋子在水平面上進行勻速直線運動，鞋子在水平方向上受到的拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等．
（2）探究滑動摩擦力大小跟花紋深度的關系，控制壓力大小不變，新鞋和舊鞋的壓力不同，所以得出的實驗結論不準確．所以實驗中沒有控制壓力大小不變．
（3）實驗3和4，壓力相同，花紋深度越深，滑動摩擦力越大，所以實驗3和4探究摩擦力的大小與鞋底花紋的深度有關．
實驗1和3或2和4，花紋深度相同，壓力越大，滑動摩擦力越大，所以實驗1和3或2和4探究滑動摩擦力的大小與壓力大小有關．
故答案為：（1）水平；勻速直線；（2）沒有控制壓力大小不變；（3）3和4；1和3或2和4．

點評：實驗中花紋的深度不同，實際上是指接觸面的粗糙程度不同．
一個物理量受多個因素的影響時，探究物理量和其中一個因素的關系時，一定要控制其它因素不變．