测量滑动摩擦力（二）：压力的影响

实验目的

探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。

实验原理

木块在水平面上做匀速直线运动时，水平方向的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力 f。接触面粗糙程度不变时，压力越大，滑动摩擦力越大；高中阶段表示为 f = μN，f 与压力 N 成正比。

实验器材

• 弹簧测力计
• 长木板
• 木块
• 钩码（砝码）若干
• 水平桌面

实验步骤

1. 将弹簧测力计沿水平方向调零，检查指针是否回到零刻度。
2. 把木块平放在长木板上，用测力计沿水平方向匀速拉动木块。
3. 待示数稳定后读出示数 F1，即木块受到的滑动摩擦力。
4. 在木块上放一个钩码，重复上述操作，记录示数 F2。
5. 再增加钩码，重复操作，记录示数 F3。
6. 比较 F1、F2、F3，分析滑动摩擦力与压力的关系。

实验现象与结论

木块上不放钩码、放一个钩码、放两个钩码，匀速拉动时测力计示数依次增大。结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。

注意事项

• 拉力保持水平，并沿测力计轴线方向
• 尽量缓慢匀速拉动，读数时木块保持匀速
• 钩码要放稳，防止滑落砸脚

常见问题

为什么一定要匀速直线拉动木块？

只有匀速直线运动时，拉力与滑动摩擦力才是一对平衡力、大小相等，测力计示数才等于摩擦力。

增加钩码后摩擦力为什么变大？

钩码使木块对木板的压力增大，在接触面粗糙程度不变时，滑动摩擦力随压力增大而增大。