Question

11．小明用如圖所示的裝置，探究摩擦力的大小與哪些因素有關．
（1）實驗時，小明將木塊放在水平木板上，彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，并使木塊做勻速直線運動．這里摩擦力的大小是通過測出拉力的大小，利用二力平衡的知識間接測得的，這屬于物理學中研究問題的轉換法．
（2）實驗時，小明記錄了部分數(shù)據(jù)，如下表所示：

序號	木塊放置情況	木板表面情況	壓力/N	彈簧測力計/N
1	平放	木板	6	1.2
2	平放	木板	8	1.6
3	平放	木板	10	2.0
4	平放	木板上鋪棉布	6	1.8
5	平放	木板上鋪毛巾	6	3.0

①分析序號1、2、3的三組數(shù)據(jù)可知：滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關，滑動摩擦力f的大小與接觸面所受壓力F大小的關系式是f=f=0.2F．
②如要探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系，應選序號為1、4、5的三組數(shù)據(jù)進行分析．
（3）整個實驗探究中，小明采用的實驗探究方法是控制變量法．

Answer 1

分析 （1）彈簧測力計拉動木塊時，彈簧測力計顯示拉力大小，要使滑動摩擦力等于拉力，根據(jù)二力平衡條件，木塊一定進行勻速直線運動；
（2）a、要探究滑動摩擦力大小與壓力的關系，需保持接觸面的粗糙程度相同，結合表格中數(shù)據(jù)進行分析即可；
b、要探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系，需保持壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同．
（3）整個實驗探究中，采用的實驗探究方法是控制變量法．

解答 解：（1）在實驗中彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，并使木塊作勻速直線運動，根據(jù)二力平衡知識，此時拉力大小與摩擦力相等；這屬于物理學中研究問題的轉換法；
（2）①、1、2、3組實驗數(shù)據(jù)，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，可得滑動摩擦力大小與壓力大小有關；
由數(shù)據(jù)知，壓力增大幾倍，滑動摩擦力便增大為原來的幾倍，所以摩擦力與壓力成正比，
設f=kF，
當F=6N時，f=1.2N，代入數(shù)據(jù)得：
1.2N=k×6N，
解得：k=0.2，
所以關系式為：f=0.2F；
②、1、4、5三組實驗，壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，可以探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系．
故答案為：（1）勻速直線運動；二力平衡；轉換；（2）1、2、3；f=0.2F；1、4、5；（3）控制變量法．

點評 此題是探究摩擦力的大小與哪些因素有關的實驗，考查了根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出結論的能力，特別注意控制變量法的應用．