Question

【題目】探究滑動(dòng)摩擦力影響因素實(shí)驗(yàn)

在“探究摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們提出了一下幾種猜想：

A、與物體接觸面的壓力大小有關(guān) B、與物體運(yùn)動(dòng)的速度大小有關(guān)

C、與物體間的接觸面積大小有關(guān) D、與物體間接觸面的粗糙程度有關(guān)

實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)較長(zhǎng)且光滑程度一致的木板，一個(gè)帶鉤的長(zhǎng)方體木塊和一只彈簧測(cè)力計(jì)可供使用．小娟同學(xué)用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊在水平放置的木板上進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)，如圖甲。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：

（1）在用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊時(shí)要 __________拉動(dòng)，這樣做的原因是_________________

（2）表中數(shù)據(jù)可以驗(yàn)證猜想_____（填序號(hào)）．結(jié)論是 _______________________________

（3）只利用現(xiàn)有器材且保持木板水平，還可以驗(yàn)證猜想 _______（填序號(hào)）．

（4）將此木塊沿豎直方向切成相等的兩塊A和B，并把B疊放在A上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平向右拉動(dòng)A，使A和B一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)將________ （選填“變大”、“變小”或“不變”），你判斷的依據(jù)是___________________________________。

（5）在上表第一次實(shí)驗(yàn)中，若用2N的拉力拉動(dòng)木塊，木塊所受摩擦力為_________。

（6）小明在實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)：在木塊還沒有被拉動(dòng)的情況下，彈簧測(cè)力計(jì)仍然有示數(shù)，且示數(shù)逐漸增大，直到拉動(dòng)木塊為止．該現(xiàn)象表明：物體在靜止時(shí)也可能受到 ______力的作用，且該力的大小與______________的大小有關(guān)．

（7）在探究實(shí)驗(yàn)過程中，采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量木塊與長(zhǎng)木板之間的摩擦力時(shí)，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，很難讀數(shù)，為解決上述問題，小娟對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，用圖乙所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為方案乙有什么優(yōu)點(diǎn) __________________________________。

Answer 1

【答案】 水平勻速 根據(jù)二力平衡可知拉力等于摩擦力 B 摩擦力大小與速度無關(guān) C 不變 壓力和接觸面粗糙程度都沒變 1.2N 摩擦 拉力　 不必勻速拉動(dòng)木塊且測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，便于操作

【解析】（1）本實(shí)驗(yàn)利用了二力平衡的原理，所以在用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊時(shí)要水平勻速拉動(dòng)，這樣做的原因是根據(jù)二力平衡可知拉力等于摩擦力。

（2）表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)中壓力、接觸面粗糙程度、接觸面積都是相等的，而速度不同，最終摩擦力是相同的，所以可以驗(yàn)證猜想B．結(jié)論是摩擦力大小與速度無關(guān)，

（3）只利用現(xiàn)有器材且保持木板水平，還可以驗(yàn)證猜想C，即在壓力、接觸面的粗糙程度、速度都相等的情況下，將木塊側(cè)放，研究摩擦力與接觸面積的關(guān)系。

（4）將此木塊沿豎直方向切成相等的兩塊A和B，并把B疊放在A上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平向右拉動(dòng)A，使A和B一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)影響摩擦力大小的因素判斷，即壓力不變，接觸面的粗糙程度也不變，所以彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)將不變。

（5）在第一次實(shí)驗(yàn)中，若用2N的拉力拉動(dòng)木塊，木塊所受摩擦力仍為1.2N，同樣是因?yàn)閴毫�和接觸面的粗糙程度都不變，所以摩擦力不變。

（6）在拉動(dòng)木塊以前，拉力與摩擦力始終為平衡力，即摩擦力等于拉力，所以摩擦力隨拉力的增大而增大。

所以該現(xiàn)象表明：物體在靜止時(shí)也可能受到摩擦力的作用，且該力的大小與拉力的大小有關(guān)，

（7）乙方案的優(yōu)點(diǎn)：

因?yàn)槟Σ亮εc速度無關(guān)，所以乙方案不必做勻速直線運(yùn)動(dòng)，操作更容易；

再者，測(cè)力計(jì)不隨木塊移動(dòng)，方便讀數(shù)。