Question

20．小夢(mèng)在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”時(shí)，作了如下猜想：
A．可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)；B．可能與壓力的大小有關(guān)．接著她按圖所示的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
（1）步驟①和②是為了驗(yàn)證猜想A（選填“A”或“B”）．
（2）小夢(mèng)接著按步驟①和③探究另一猜想．你認(rèn)為步驟③能否測(cè)出摩擦力？不能．
（3）小夢(mèng)想：滑動(dòng)摩擦力的大小是否與物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)呢？她用①的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：先水平拉動(dòng)木塊勻速滑動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N，緊接著增大拉力使木塊加速滑動(dòng)，讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N．根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，小夢(mèng)得到了“在壓力和接觸面粗糙程度一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，滑動(dòng)摩擦力越大”的結(jié)論．分析操作過程小夢(mèng)的結(jié)論是不可信的，原因是沒有勻速拉動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)．
（4）上題中小夢(mèng)增大拉力使木塊加速滑動(dòng)時(shí)，木塊所受的摩擦力為2 N．

Answer 1

分析 （1）比較①②兩圖，采用了控制變量法，可以看出分別驗(yàn)證是哪個(gè)猜想，并可得出相應(yīng)的結(jié)論；
（2）從摩擦力的方向與二力平衡的條件進(jìn)行分析；
（3）物體勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力等于摩擦力；物體進(jìn)行加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力大于摩擦力；物體進(jìn)行減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力小于摩擦力；
（4）根據(jù)影響滑動(dòng)摩擦力大小因素有兩個(gè)：壓力大小和接觸面的粗糙程度分析．

解答 解：
（1）比較①②兩圖，接觸面材料不同，壓力相同，說明滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度有關(guān)，驗(yàn)證了猜想A；
所探究的摩擦力是指木塊和木板之間的滑動(dòng)摩擦力；
（2）摩擦力的方向：沿接觸面，與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反；當(dāng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊受平衡力，彈簧的拉力與摩擦力相等，所以拉力的方向必須沿著水平方向，而圖中彈簧測(cè)力計(jì)斜向上拉是錯(cuò)誤的，測(cè)量的數(shù)據(jù)不正確；
（3）彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)物體時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)顯示拉力大小，物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，拉力大于滑動(dòng)摩擦力，所以彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)大于滑動(dòng)摩擦力大小，所以小夢(mèng)的結(jié)論不可信，原因是沒有勻速拉動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)．
（4）因影響滑動(dòng)摩擦力大小因素有兩個(gè)：壓力大小和接觸面的粗糙程度都不變，故小夢(mèng)增大拉力使木塊加速滑動(dòng)時(shí)，木塊所受的摩擦力為2N．
故答案為：（1）A；（2）不能；（3）沒有勻速拉動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)；（4）2．

點(diǎn)評(píng) 本題探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)，考查實(shí)驗(yàn)原理及控制變量法的運(yùn)用，體現(xiàn)了對(duì)過程和方法的考查．