Question

5．在探究滑動摩擦力大小與什么因素有關(guān)的實驗中，小明利用彈簧測力計、長方體木塊、砝碼、長木板和毛巾等器材做了如圖所示的實驗．

（1）為了測量滑動摩擦力的大小，必須使木塊在水平木板上做勻速直線運動．
（2）圖甲和圖丙兩次實驗，是為了探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系．
（3）在實驗中，小明又猜想：滑動摩擦力的大小可能與物體運動速度有關(guān)．請你利用已有的實驗器材，幫助小明設(shè)計實驗方案驗證猜想．要求寫出：
①簡要實驗步驟：用彈簧測力計拉著木塊，使木塊在水平木板上以速度v₁做勻速直線運動，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F₁；用彈簧測力計拉著木塊，使木塊在水平木板上以另一速度v₂做勻速直線運動，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F₂．
②實驗結(jié)論：比較F₁、F₂的大小，若F₁≠F₂，說明滑動摩擦力的大小與物體的運動速度有關(guān)；若F₁=F₂，說明滑動摩擦力的大小與物體的運動速度無關(guān)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)平衡力的知識來分析；
（2）要探究滑動摩擦力的大小和接觸面粗糙程度的關(guān)系，需要控制壓力的大小一定，從甲、乙、丙中找出符合條件的；
（3）要探究滑動摩擦力的大小和物體接觸面積大小的關(guān)系，需要控制壓力的大小和接觸面的粗糙程度均一定而接觸面積的大小不同．

解答 解：（1）摩擦力和彈簧測力計的拉力是水平方向上一對方向相反的力，若物體勻速直線運動，勻速直線運動狀態(tài)就是一對平衡狀態(tài)，此時摩擦力和彈簧測力計的拉力就是水平方向的一對平衡力，讀出彈簧測力計的示數(shù)，就等于摩擦力；
（2）要探究摩擦力的大小和接觸面粗糙程度的關(guān)系，要保證壓力一定，甲和丙符合條件；
（3）①用彈簧測力計拉著木塊，使木塊在水平木板上以速度v₁做勻速直線運動，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F₁；用彈簧測力計拉著木塊，使木塊在水平木板上以另一速度v₂做勻速直線運動，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F₂；
②比較F₁、F₂的大小，若F₁≠F₂，說明滑動摩擦力的大小與物體的運動速度有關(guān)；若F₁=F₂，說明滑動摩擦力的大小與物體的運動速度無關(guān)．
故答案為：
（1）勻速；
（2）接觸面粗糙程度；
（3）①用彈簧測力計拉著木塊，使木塊在水平木板上以速度v₁做勻速直線運動，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F₁；用彈簧測力計拉著木塊，使木塊在水平木板上以另一速度v₂做勻速直線運動，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F₂；
②比較F₁、F₂的大小，若F₁≠F₂，說明滑動摩擦力的大小與物體的運動速度有關(guān)；若F₁=F₂，說明滑動摩擦力的大小與物體的運動速度無關(guān)．

點評 此題考查影響滑動摩擦力大小因素的探究，需要注意的是第三問，這是我們課本中沒有的，需要我們自己根據(jù)控制變量法來設(shè)計出實驗方案，考查了實驗設(shè)計的能力．