Question

8．在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的活動(dòng)中，小黃和小明同學(xué)提出了以下猜想：
A．滑動(dòng)摩擦力的大小可能與物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)．
B．滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)．
C．滑動(dòng)摩擦力的大小可能與壓力的大小有關(guān)．
（1）小黃同學(xué)進(jìn)行了如圖的甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程：
①在實(shí)驗(yàn)中，小黃應(yīng)該沿水平方向用彈簧測(cè)力計(jì)拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
②對(duì)比圖中甲、丙兩個(gè)探究過(guò)程，可以驗(yàn)證猜想C．
③在甲探究過(guò)程中，小黃正確操作，拉動(dòng)物體時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)是2N，此時(shí)摩擦力為2N，若拉力增大到3N時(shí)，摩擦力為2N．
④實(shí)驗(yàn)探究中，小黃采用的實(shí)驗(yàn)探究方法是C
A．類比法      B．科學(xué)推理法    C．控制變量法．
（2）小華將圖甲中的木塊沿豎直方向截去一半后，測(cè)得木塊所受的滑動(dòng)摩擦力變?yōu)樵瓉?lái)一半．他由此得出：滑動(dòng)摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減�。�你認(rèn)為他的探究過(guò)程中存在的問(wèn)題是沒(méi)有控制壓力大小相同．
（3）在操作（2）的基礎(chǔ)上，只利用現(xiàn)有的器材，如何證實(shí)“滑動(dòng)摩擦力的大小是否與接觸面積的大小有關(guān)”？簡(jiǎn)要說(shuō)明你的做法：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�。�

Answer 1

分析 （1）①實(shí)驗(yàn)中勻速直線拉動(dòng)木塊，是為了使摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力；
②影響摩擦力的因素是壓力和接觸面的粗糙程度，根據(jù)圖中現(xiàn)象，運(yùn)用控制變量法可確定相應(yīng)的探究過(guò)程；
③根據(jù)二力平衡可得出摩擦力的大��；壓力和接觸面的粗糙程度不變，則摩擦力的大小不變，與拉力大小無(wú)關(guān)；
④在實(shí)驗(yàn)中用到了控制變量的方法．
（2）實(shí)驗(yàn)中，研究一個(gè)量時(shí)要控制其它的量不變，據(jù)此判斷．
（3）結(jié)合控制變量法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求可對(duì)實(shí)驗(yàn)做出設(shè)計(jì)．

解答 解：（1）①在實(shí)驗(yàn)中，小黃應(yīng)該沿水平方向用彈簧測(cè)力計(jì)拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力．
②猜想C是滑動(dòng)摩擦力的大小可能與壓力的大小有關(guān)，應(yīng)控制接觸面的粗糙程度相同，改變壓力的大小，圖中甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)符合要求；
③在甲探究過(guò)程中，小黃正確操作，拉動(dòng)物體時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)是2N，由于拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，此時(shí)摩擦力為2N，若拉力增大到3N時(shí)，壓力和接觸面的粗糙程度不變，所以摩擦力不變，仍為2N．
④實(shí)驗(yàn)探究中，研究一個(gè)量時(shí)，控制其它的量不變，采用的實(shí)驗(yàn)探究方法是控制變量法，故C符合題意；
（2）將圖甲中的木塊沿豎直方向截去一半后，測(cè)得木塊所受的滑動(dòng)摩擦力變?yōu)樵瓉?lái)一半．他由此得出：滑動(dòng)摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減�。�這一過(guò)程中，接觸面積改變的同時(shí)，壓力也發(fā)生了改變，不符合控制變量法的要求，故得出的結(jié)論不可靠；
（3）在操作（2）的基礎(chǔ)上，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．
故答案為：（1）①勻速直線；②甲、丙；③2；2；④C；
（2）沒(méi)有控制壓力大小相同；
（3）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�。�

點(diǎn)評(píng) 在本實(shí)驗(yàn)中，重點(diǎn)掌握二力平衡原理和控制變量法的應(yīng)用，熟知影響摩擦力大小的兩個(gè)因素，會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論，是正確解答的關(guān)鍵．