Question

17．如圖所示是同學(xué)們“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的三次實(shí)驗(yàn)過程．

（1）實(shí)驗(yàn)中為了測量滑動摩擦力的大小，彈簧測力計(jì)應(yīng)該沿水平方向拉動木塊，使其作勻速直線運(yùn)動，根據(jù)二力平衡知識可知，此時彈簧測力計(jì)的示數(shù)就等于木塊所受的滑動摩擦力的大小．
（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，請將第①次實(shí)驗(yàn)中木塊所受摩擦力填入表格內(nèi)（圖①所示）；

序號	接觸面	壓力/N	滑動摩擦力/N
①	木塊與木板	12.0	2.5
②	木塊與木板	15.0	3.0
③	木塊與砂紙	12.0	3.6

（3）分析①③（填序號）兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出滑動摩擦力與接觸面粗糙程度有關(guān)；
（4）由①、②兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是接觸面越粗糙一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（5）在第③次實(shí)驗(yàn)中若用4.5N的力水平拉動木塊，則木塊受到的滑動摩擦力為3.6N，你判斷的依據(jù)是滑動摩擦力大小只與壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)．
（6）接著同學(xué)們用彈簧測力計(jì)水平拉動木塊在水平長木板上勻速運(yùn)動，又進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，由表中數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是滑動摩擦力的大小與相對運(yùn)動的速度大小無關(guān)．

次數(shù)	木塊運(yùn)動快慢	彈簧測力計(jì)示數(shù)/N
1	較快	1.6
2	慢	1.6
3	較慢	1.6

Answer 1

分析 （1）滑動摩擦力在物體的接觸面上，所以摩擦力的大小無法直接測量，可借助于平衡力的條件，將摩擦力的大小轉(zhuǎn)化成測力計(jì)示數(shù)的大小進(jìn)行測量；
（2）明確彈簧測力計(jì)的分度值，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)；
（3）滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，探究滑動摩擦力跟接觸面粗糙程度的關(guān)系時，一定控制壓力大小不變，根據(jù)這個探究方法確定選擇的實(shí)驗(yàn)；
（4）比較①②兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中相同因素和不同因素使用控制變量法得出結(jié)論；
（5）滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，當(dāng)壓力不變，接觸面粗糙程度不變時，滑動摩擦力大小是不變的；
（6）表中的數(shù)據(jù)只有木塊運(yùn)動的快慢這一個因素，所以探究的是物體運(yùn)動速度和摩擦力大小的關(guān)系，彈簧測力計(jì)的示數(shù)反映了所受摩擦力的大小情況．

解答 解：（1）當(dāng)用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉動木塊，使其在長木板上做勻速直線運(yùn)動時，木塊處于平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡知識，此時摩擦力的大小等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)；
（2）彈簧測力計(jì)的分度值為0.5N，其示數(shù)大小為2.5N；
（3）要探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系，要控制壓力一定，故選擇①③兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
（4）對比①②兩圖其接觸面的粗糙程度相同，壓力不同，結(jié)果測力計(jì)的示數(shù)不同，所以該實(shí)驗(yàn)說明：接觸面越粗糙一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（5）進(jìn)行第3次實(shí)驗(yàn)時，彈簧測力計(jì)拉力是3.6N，所以滑動摩擦力大小是3.6N，如果用4.5N的力水平拉動木塊，壓力大小不變，接觸面粗糙程度不變，所以滑動摩擦力保持3.6N不變．
（6）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，選用同一木塊和同一接觸面，控制了壓力和接觸面的粗糙程度，只是改變拉動木快的速度，彈簧測力計(jì)的示數(shù)相同說明摩擦力大小不變，可得出結(jié)論：滑動摩擦力的大小與相對運(yùn)動的速度大小無關(guān)．
故答案為：（1）水平；勻速直線；二力平衡；（2）2.5；（3）①③；（4）接觸面越粗糙一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大；（5）3.6；滑動摩擦力大小只與壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)；（6）滑動摩擦力的大小與相對運(yùn)動的速度大小無關(guān)．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)與實(shí)驗(yàn)分析，把握住利用控制變量法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基本思路是解答此題的關(guān)鍵所在；要明確：滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，跟物體的運(yùn)動速度、接觸面積大小等都沒有關(guān)系．