Question

2．小明探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的過程如圖所示．所用器材：甲、乙、丙中使用的均為同一木塊，但乙中的木塊在毛巾表面滑動(dòng)．

（1）用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊在水平木板上滑動(dòng)時(shí)，每次都要使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)．這是因?yàn)閺椈蓽y(cè)力的拉力大小與木塊受到的摩擦力大小相等．
（2）比較甲丙兩圖能說明滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大小是否有關(guān)；比較甲乙兩圖能說明滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度是否有關(guān)．（以上填“甲乙”、“乙丙”或“甲丙”）
（3）比較乙、丙兩圖，你能得出正確結(jié)論嗎？答：不能．（填“能”或“不能”）
（4）如果要研究滑動(dòng)摩擦力與接觸面積大小是否有關(guān)，應(yīng)控制壓力大小、接觸面粗糙程度一樣，只改變接觸面積大小．
（5）小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)還發(fā)現(xiàn)：在木塊沒有被拉動(dòng)前，彈簧測(cè)力計(jì)也有示數(shù)，且示數(shù)會(huì)變化．該現(xiàn)象表明：物體在靜止時(shí)也可以受到摩擦力的作用，且該力的大小與拉力的大小有關(guān)．他請(qǐng)教老師，知道可用F-t圖象表示拉力隨時(shí)間的變化情況．若某次實(shí)驗(yàn)開始拉動(dòng)木塊直到木塊勻速滑動(dòng)的F-t圖象如圖丁所示，其中0～4s木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析圖象可知：要使木塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，至少要用2.3N的水平拉力拉木塊；如果實(shí)驗(yàn)時(shí)木塊所受的拉力是2N，則下列對(duì)木塊所處狀態(tài)的判斷，正確的是C
A．靜止     B．勻速直線運(yùn)動(dòng)     C．靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)    D．條件不足，無法判斷．

Answer 1

分析 （1）物體在水平方向受到兩個(gè)力的作用，且做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以物體受到的這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力．
（2）探究影響滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)要采用控制變量法．
（3）乙丙兩圖壓力的大小、接觸面積的粗糙程度均不同，違反了控制變量法，所以不能得出正確的結(jié)論．
（4）根據(jù)控制變量法和影響滑動(dòng)摩擦力的因素進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．
（5）由圖丁可知要使木塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，至少要用多大的水平拉力拉木塊；如果實(shí)驗(yàn)時(shí)木塊所受的拉力是2N，有兩種可能：①還沒拉動(dòng)，②拉動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng)．

解答 解：
（1）木塊在水平木板上運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力是水平方向的，為了使拉力和摩擦力成為一對(duì)平衡力，彈簧測(cè)力計(jì)必須沿水平方向拉動(dòng)木塊，并使木塊作勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（2）比較甲、丙兩圖可知：兩此實(shí)驗(yàn)的接觸面的粗糙程度不變，壓力的大小不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，所以能說明滑動(dòng)滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大小是否有關(guān)；
比較甲、乙兩圖可知：兩此實(shí)驗(yàn)的壓力大小不變，接觸面的粗糙程度不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，所以能說明滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度是否有關(guān)．
（3）不能；因壓力的大小、接觸面的粗糙程度均不同違反了控制變量法，所以不能得出正確的結(jié)論．
（4）探究摩擦力大小與接觸面積是否有關(guān)時(shí)，應(yīng)控制壓力和接觸面粗糙程度不變，改變接觸面積的大小．
（5）在木塊沒有被拉動(dòng)前，彈簧測(cè)力計(jì)也有示數(shù)，且示數(shù)會(huì)變化．該現(xiàn)象表明：物體在靜止時(shí)也可以受到摩擦力的作用，且該力的大小與拉力的大小有關(guān)；
由圖丁可知，要使木塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，至少要2.3N的水平拉力；
如果實(shí)驗(yàn)時(shí)木塊所受的拉力是2N，可能靜止（還沒拉動(dòng)）、可能勻速運(yùn)動(dòng)．故選C．
故答案為：（1）勻速直線；（2）甲丙；甲乙；（3）不能；（4）壓力大��；接觸面粗糙程度；（5）摩擦；拉；2.3；C

點(diǎn)評(píng) 本題為探究摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)題，考查了二力的平衡條件、控制變量法的使用、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力，要求靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析回答！