Question

4．在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”時(shí)，小華同學(xué)根據(jù)自己推箱子時(shí)，箱子越重，推起來越費(fèi)力，提出了“影響摩擦力大小的因素可能與接觸面受到的壓力有關(guān)”的猜想；圖1是驗(yàn)證他們猜想的實(shí)驗(yàn)裝置圖．

①小輝同學(xué)為了完成他自己的探究應(yīng)按甲、乙兩圖進(jìn)行．
②若小華選用正確的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到下表所記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)根據(jù)數(shù)據(jù)在圖2所給坐標(biāo)中作出摩擦力的大小f與接觸面受到的壓力大小F之間的關(guān)系圖象．

F/N	0	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
f/N	0	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2

③根據(jù)圖象可以得出“壓力越大，摩擦力越大”．
④小華和小輝同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中都應(yīng)使小車做勻速直線 運(yùn)動(dòng)，這樣做的目的是：此時(shí)拉力與滑動(dòng)摩擦力是平衡力，大小相等
⑤如果要探究摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)選擇甲、丙 兩圖進(jìn)行．
⑥該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)有一定的缺點(diǎn)．請(qǐng)你寫出一條缺點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)中很難控制木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，使彈簧測力計(jì)的讀數(shù)不準(zhǔn)確．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，跟接觸面積大小無關(guān)．探究滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小關(guān)系時(shí)，控制接觸面粗糙程度不變，改變壓力大小，觀察滑動(dòng)摩擦力大小的變化；探究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面粗糙程度關(guān)系，控制壓力大小不變，改變接觸面粗糙程度，觀察滑動(dòng)摩擦力大小的變化；探究滑動(dòng)摩擦力大小是否跟接觸面積大小關(guān)系時(shí)，控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變，改變接觸面積大小，觀察滑動(dòng)摩擦力大小的變化；
（2）彈簧測力計(jì)拉動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測力計(jì)顯示拉力大小，要使物體在水平面上進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體水平方向上受到的拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等，間接測量滑動(dòng)摩擦力大��；
（3）在測量摩擦力大小時(shí)，需勻速直線拉動(dòng)木塊，而此操作很難控制．

解答 解：
①小輝提出了“影響摩擦力大小的因素可能與接觸面受到的壓力有關(guān)”的猜想，所以在實(shí)驗(yàn)中要控制接觸面的粗糙程度相同，壓力的大小不同，符合條件的是甲、乙兩圖；
②據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)，并連線，如圖所示：

③圖象是一條過原點(diǎn)的直線，可以得出：在接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；
④實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧測力計(jì)顯示拉力的大小，要使摩擦力等于拉力，摩擦力必須和拉力平衡，所以木塊要做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
⑤探究滑動(dòng)摩擦力跟接觸面粗糙程度關(guān)系時(shí)，控制壓力大小不變，接觸面粗糙程度不同，由圖可知，應(yīng)采用甲、丙兩圖；
⑥在此實(shí)驗(yàn)中，很難控制木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，測力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定，讀數(shù)較困難．
故答案為：①甲、乙；②見上圖；③越大；④勻速直線；此時(shí)拉力與滑動(dòng)摩擦力是平衡力，大小相等；⑤甲、丙；⑥實(shí)驗(yàn)中很難控制木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，使彈簧測力計(jì)的讀數(shù)不準(zhǔn)確．

點(diǎn)評(píng) 此題是“探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，在探究一個(gè)量與多個(gè)量的關(guān)系時(shí)，要用控制變量法，同時(shí)考查了對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析及改進(jìn)．