Question

在探究“滑動(dòng)摩擦力跟哪些因素有關(guān)”的問題時(shí)，陳老師引導(dǎo)學(xué)生作了如下的
猜想A：滑動(dòng)摩擦力大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)；
猜想B：滑動(dòng)摩擦力的大小可能與壓力大小有關(guān)．為了檢驗(yàn)上述猜想是否正確，同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案．
（1）實(shí)驗(yàn)中要使彈簧測力計(jì)的示數(shù)等于所受滑動(dòng)摩擦力的大小，應(yīng)使木塊在彈簧測力計(jì)的拉力下做

勻速直線

 運(yùn)動(dòng)．
（2）設(shè)計(jì)步驟（a）和（b）的目的，是為了檢驗(yàn)猜想

B

（選填“A”或“B”）．實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：滑動(dòng)摩擦力的大小與

壓力大小

 有關(guān)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大．
（3）設(shè)計(jì)步驟

（a）

和

（c）

的目的，是為了檢驗(yàn)猜想A．

（4）若木塊上方砝碼的重為0.5N，當(dāng)用彈簧測力計(jì)水平拉木塊沿直線勻速滑動(dòng)時(shí)，則砝碼與木塊間摩擦力的大小是

D

A、大于0.5N          B、大于零但小于0.5N         C、等于0.5N       D、等于零．

Answer 1

分析：（1）由二力平衡知：當(dāng)物體作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，測力計(jì)的拉力等于滑動(dòng)摩擦力．
（2）（3）比較（a）（b）（c）三圖，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．
（4）對砝碼與木塊兩者之間的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行判斷，當(dāng)二者處于相對靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，它們之間是沒有摩擦力產(chǎn)生的．

解答：解：（1）當(dāng)物體保持靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受平衡力，此時(shí)滑動(dòng)摩擦力等于測力計(jì)的拉力．
（2）比較（a）（b）兩圖，接觸面材料相同，壓力不同，說明滑動(dòng)摩擦力與壓力大小有關(guān)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大．
（3）比較（a）（c）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．
（4）當(dāng)用彈簧測力計(jì)水平拉木塊沿直線勻速滑動(dòng)時(shí)，則砝碼與木塊間保持相對靜止，且沒有相對運(yùn)動(dòng)的趨勢，因此，它們之間是不存在摩擦力的，即摩擦力大小等于零，選項(xiàng)D符合題意．
故答案為：
（1）勻速直線；
（2）B，壓力大小；
（3）（a）；（c）；
（4）D．

點(diǎn)評：本實(shí)驗(yàn)中主要考查了轉(zhuǎn)換法和控制變量法的運(yùn)用，這是實(shí)驗(yàn)成功的基礎(chǔ)，也是我們應(yīng)該熟練掌握的實(shí)驗(yàn)技能．同時(shí)，二力平衡條件的運(yùn)用、對實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確分析，也是我們應(yīng)該從這類實(shí)驗(yàn)題中應(yīng)該學(xué)到的．本題的易錯(cuò)點(diǎn)在于最后一問，即對砝碼與木塊間摩擦力大小的分析，這里應(yīng)該特別注意，當(dāng)兩物體相對靜止，且沒有運(yùn)動(dòng)趨勢時(shí)，是不存在摩擦力的．