【題目】小麗同學(xué)在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”的過(guò)程中,作了以下猜想:

A.可能與接觸面的粗糙程度有關(guān);

B.可能與接觸面間的壓力大小有關(guān);

C.可能與產(chǎn)生摩擦力的兩物體間接觸面積的大小有關(guān).

為了檢驗(yàn)上述有關(guān)猜想是否正確,她設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案:

步驟1:用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊沿直線勻速滑動(dòng),讀測(cè)力計(jì)的讀數(shù)(如圖甲);

步驟2:把砝碼放在木塊上(如圖乙),勻速拉動(dòng)木塊和砝碼,讀測(cè)力計(jì)讀數(shù);

步驟3:把木塊平放在棉布上,勻速拉動(dòng)木塊(如圖丙),讀出測(cè)力計(jì)讀數(shù).

試驗(yàn)次數(shù)

接觸面材料性質(zhì)

壓力/N

摩擦力/N

1

木塊與木板

8

4.0

2

木塊與木板

12

5.4

3

木塊與毛巾

12

8.5

(1)實(shí)驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)顯示的讀數(shù)是拉力F的大小,間接測(cè)得摩擦力f大小的關(guān)鍵是要保證木塊做 運(yùn)動(dòng).

(2)比較1、2次實(shí)驗(yàn)可以得到: ;比較2、3次實(shí)驗(yàn)可以得到:

(3)為了檢驗(yàn)“猜想C”是否正確,可在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上在增加一個(gè)步驟,寫(xiě)出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟:

【答案】(1)勻速直線;

(2)接觸面粗糙程度一定時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;壓力相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大;

(3)將木塊側(cè)放,并用測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)

【解析】

試題分析:(1)根據(jù)二力平衡條件,當(dāng)用測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力才等于摩擦力;

(2)根據(jù)控制變量法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論;

(3)注意影響滑動(dòng)摩擦力的因素,根據(jù)控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟.

解:(1)摩擦力和彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是水平方向上一對(duì)方向相反的力,若木塊勻速直線運(yùn)動(dòng),木塊處于平衡狀態(tài),此時(shí)摩擦力和彈簧測(cè)力計(jì)的拉力就是一對(duì)平衡力,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),就等于摩擦力;

(2)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和2,接觸面是相同的,壓力的大小不同,第二次壓力大,摩擦力大,所以得出結(jié)論:接觸面粗糙程度一定時(shí),壓力越大,摩擦力越大;

實(shí)驗(yàn)序號(hào)2和3,壓力是相同的,3接觸面更粗糙,摩擦力更大.可得出的結(jié)論是:壓力相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大;

(3)為探究摩擦力大小是否與接觸面積的大小有關(guān),需保持壓力大小和接觸面粗糙程度相同,改變接觸面積的大小,應(yīng)將木塊側(cè)放,并用測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù).

故答案為:(1)勻速直線;

(2)接觸面粗糙程度一定時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;壓力相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大;

(3)將木塊側(cè)放,并用測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù).

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