Question

20．在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中．

（1）小明的三次實(shí)驗(yàn)情況分別如圖中甲、乙、丙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)，用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊在水平木板（或毛巾）上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡知識(shí)可知，這時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．
（2）小明在“探究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的關(guān)系”時(shí)，利用圖中甲、乙兩組數(shù)據(jù)比較得出：“壓力越大，滑動(dòng)摩擦力就越大”的結(jié)論．你認(rèn)為他這樣對(duì)比這兩組數(shù)據(jù)就得出這樣的結(jié)論對(duì)嗎？不對(duì)，你的理由是沒(méi)有控制接觸面粗糙程度相同，若是你探究這個(gè)問(wèn)題，在小明操作的基礎(chǔ)上你將怎樣做？比較乙丙兩圖，根據(jù)測(cè)力計(jì)示數(shù)得出結(jié)論．
（3）從圖中甲、丙兩組數(shù)據(jù)比較，你能得出的結(jié)論是：在壓力相同時(shí)，摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)．
（4）小明認(rèn)為“滑動(dòng)摩擦力大小還可能與接觸面積有關(guān)”，為了驗(yàn)證這一假設(shè)是否正確，他可以分別將長(zhǎng)方體木塊平放、側(cè)放，在同一水平面上用彈簧測(cè)力計(jì)拉著做勻速直線運(yùn)動(dòng)，比較測(cè)力計(jì)示數(shù)的大小，若測(cè)力計(jì)示相同，說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力大小還與接觸面積無(wú)關(guān)；反之則有關(guān)．（可自選器材，簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)及分析論證過(guò)程）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二力平衡的條件分析；
（2）（3）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，研究與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要控制另外一個(gè)因素不變，根據(jù)圖中現(xiàn)象得出結(jié)論；
（4）結(jié)合控制變量法，滑動(dòng)摩擦力大小還可能與接觸面積有關(guān)，控制壓力大小和接觸面粗糙程度相同只改變接觸面大小，做出設(shè)計(jì)．

解答 解：（1）只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體在水平方向上受到平衡力的作用，根據(jù)二力平衡，滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（2）在“探究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的關(guān)系”時(shí)，應(yīng)控制接觸面的粗糙程度相同，只改變壓力大小，而圖中甲、乙實(shí)驗(yàn)中，接觸面的粗糙程度和壓力均不同；故得出：“壓力越大，滑動(dòng)摩擦力就越大”的結(jié)論是不對(duì)的；
探究這個(gè)問(wèn)題時(shí)，在小明操作的基礎(chǔ)上比較乙、丙兩中測(cè)力計(jì)示數(shù)得出結(jié)論即可；．
（3）從圖中甲、丙兩組實(shí)驗(yàn)知，壓力相同，而接觸面粗糙程度不為，測(cè)力計(jì)示數(shù)不同，根據(jù)數(shù)據(jù)比較，得出的結(jié)論是：在壓力相同時(shí)，摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)；
（4）只利用現(xiàn)有的器材，要想證實(shí)“滑動(dòng)摩擦力的大小是否與接觸面積的大小有關(guān)”，可采用的做法是：分別將長(zhǎng)方體木塊平放、側(cè)放，在同一水平面上用彈簧測(cè)力計(jì)拉著做勻速直線運(yùn)動(dòng)，比較測(cè)力計(jì)示數(shù)的大小即可．若測(cè)力計(jì)示相同，說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力大小還與接觸面積無(wú)關(guān)；反之則有關(guān)．
故答案為：（1）二力平衡；（2）不對(duì)；沒(méi)有控制接觸面粗糙程度相同；比較乙丙兩圖，根據(jù)測(cè)力計(jì)示數(shù)得出結(jié)論；
（3）在壓力相同時(shí)，摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)；
（4）分別將長(zhǎng)方體木塊平放、側(cè)放，在同一水平面上用彈簧測(cè)力計(jì)拉著做勻速直線運(yùn)動(dòng)，比較測(cè)力計(jì)示數(shù)的大小，若測(cè)力計(jì)示相同，說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力大小還與接觸面積無(wú)關(guān)；反之則有關(guān)．

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)用及實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了對(duì)過(guò)程和方法的考查．