21.(8 分)关于滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,一些同学作出如下猜想:
猜想 A:滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
猜想 B:滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力有关。
猜想 C:滑动摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两个物体间的接触面积有关。
为了检验上述猜想是否正确,某同学选用了一块底面和各个侧面粗糙程度都相同的长方体木块设计了以下实验方案。
步骤 1:如图(a)所示,把长方体木块平放在水平的长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块,使之沿直线匀速滑动,读出此时弹簧测力计的示数。
步骤 2:如图(b)所示,在长方体木块上放上砝码,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块,使砝码与木块一起沿直线匀速运动,比较“步骤 2”与“步骤 1”中弹簧测力计示数的大小。
步骤 3:如图(c)所示,在水平的长木板上铺上一层棉布,把木块平放在棉布上(不加砝码),用弹簧测力计水平拉木块,使之沿直线匀速滑动,比较“步骤 3”与“步骤 1”中弹簧测力计示数的大小。

(1)当用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时,滑动摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数,理论依据是
二力平衡条件
。
(2)设计“步骤 2”的目的是检验猜想
B
是否正确。
(3)为了检验“猜想 C”是否正确,可在上述实验基础上再增加一个步骤,写出你所设计的这一实验步骤:
将步骤1中的长方体木块换个面积不同的面进行实验,与步骤1中的弹簧测力计的示数相比较
。
(4)考虑到影响摩擦力的因素较多,在上述探究过程中总要控制某些因素,使它们保持不变,进而寻找摩擦力的大小与另外一个因素的关系,这种研究问题的方法叫作“控制变量法”。在过去的物理学习中研究哪些问题时用到过这种方法?请举一例:
探究压力的作用效果与哪些因素有关(答案合理即可)
。