Question

3．一質(zhì)量均勻分布的長方形木板，對(duì)比觀察正反兩面粗糙程度可能不一樣，哪一面更粗糙？同學(xué)們進(jìn)行了研究．

（1）如圖甲所示，小華將滑塊放在固定于水平桌面的木板A面上，通過彈簧測力計(jì)拉動(dòng)，使滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，記下測力計(jì)的示數(shù)F_A，再將木板的B面朝上，重復(fù)同樣的操作，記下測力計(jì)的示數(shù)F_B，若F_A＞F_B，則木板的A面更粗糙；
（2）小明實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊與固定的測力計(jì)相連，如圖乙所示．水平向右拉動(dòng)木扳，待示數(shù)穩(wěn)定時(shí)，記下測力計(jì)的示數(shù)，與小華相比，小明的方案更好．
（3）小麗采用了如圖丙所示的方法：使木板A面水平放置，再將一斜面置于木板左端，讓小車從斜面頂端滑下，測量小車在木板上滑動(dòng)的距離S_A；再將木板的B面朝上，重復(fù)同樣的操作，記下小車在木板上滑動(dòng)的距離S_B．圖丁是測量S_A時(shí)的情景，S_A=13.90cm（零刻度線在斜面底端，小旗為小車靜止處做的標(biāo)記），若S_A＞S_B，則木板的B面更粗糙．
（4）另一組的小娟也采用了小麗的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，她卻發(fā)現(xiàn)小車滑動(dòng)的距離超出了木板的長度而無法測量，你認(rèn)為可能原因是小車放在斜面上高度太高．

Answer 1

分析 （1）物體在水平面上進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平方向上受到拉力和滑動(dòng)摩擦力作用，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力；摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度兩個(gè)因素有關(guān)，由此分析；
（2）實(shí)驗(yàn)操作的難點(diǎn)是保持木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，據(jù)此進(jìn)行分析；
（3）觀察刻度尺，明確其分度值，再讀出S_A；小車滑下后速度相同，阻力越大滑行的距離越短，由此分析；
（4）可以從小車滑下后速度過大的角度分析原因．

解答 解：
（1）彈簧測力計(jì)拉動(dòng)木板勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，此時(shí)滑塊水平方向受到彈簧測力計(jì)拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等；
由題知，兩次實(shí)驗(yàn)中，滑塊對(duì)水平木板相等，F(xiàn)_A＞F_B，滑塊在木板A面上時(shí)摩擦力大，所以A的接觸面更粗糙；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊與固定的測力計(jì)相連，不一定保持做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測力計(jì)是相對(duì)靜止的，讀數(shù)容易讀得準(zhǔn)確，此時(shí)木板受到的滑動(dòng)摩擦力大小等于拉力等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)．即小明的方案好；
（3）由圖丁知，刻度尺的分度值為1mm，零刻度線在斜面底端，小旗為小車靜止處做的標(biāo)記，所以小車此時(shí)滑行的距離為13.90cm；
若S_A＞S_B，說明將木板的B面朝上時(shí)木板受到摩擦力較大，即B面更粗糙；
（4）小車滑動(dòng)的距離超出了木板的長度而無法測量，原因可能是小車滑下速度太快，即小車放在斜面上高度太高造成的．
故答案為：（1）勻速直線；A；（2）小明；（3）13.90；B；（4）小車放在斜面上高度太高．

點(diǎn)評(píng) 本題是關(guān)于摩擦力的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、摩擦力因素的分析、長度測量的讀數(shù)．掌握實(shí)驗(yàn)原理是關(guān)鍵．