Question

15．小偉探究“滑動(dòng)摩擦力大小與什么因素有關(guān)”，他猜想影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素可能有：①接觸面所受的壓力大小；②接觸面的粗糙程度；③接觸面積的大小．
接下來小偉通過如圖所示實(shí)驗(yàn)操作驗(yàn)證他的猜想：

（1）實(shí)驗(yàn)中小偉應(yīng)該用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊在長木板上滑動(dòng)，這樣做是根據(jù)二力平衡的知識(shí)得出拉力等于摩擦力，從而測出木塊所受的摩擦力的大�。�
（2）如果小偉要探究猜想②，他應(yīng)該選擇甲、丙兩幅圖所示的實(shí)驗(yàn)步驟來操作，根據(jù)圖中彈簧測力計(jì)的示數(shù)可得出結(jié)論：在其他因素相同的情況下，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大．
（3）小偉要探究猜想③，他將木塊沿豎直方向切去一半，重復(fù)甲的操作過程，如圖丁所示．他比較甲和丁的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān)．你認(rèn)為他的結(jié)論可靠嗎？答：不可靠．小偉在實(shí)驗(yàn)中存在的問題是沒有控制壓力相同．正確的做法是：小偉將木塊沿豎直方向切去一部分后，將切下的木塊疊放在被拉木塊上面，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（4）下列現(xiàn)象中應(yīng)用了從圖甲、乙實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論的是B（選填字母）．
A．足球守門員戴著防滑手套            B．用力壓住橡皮，擦去寫錯(cuò)的字
C．移動(dòng)很重的石塊時(shí)，在地上鋪設(shè)滾木   D．氣墊船噴出強(qiáng)氣流，在船底和水之間形成氣墊．

Answer 1

分析 （1）掌握二力平衡條件，要正確測出摩擦力的大小，需拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（2）根據(jù)猜想，要探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系，需使壓力大小和接觸面積大小相同，改變接觸面的粗糙程度；
（3）要探究摩擦力大小與接觸面積的大小的關(guān)系，需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，改變接觸面積的大小；可通過將切去部分疊放在另一半的上面來保持壓力大小不變；
（4）影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素是壓力的大小和接觸面的粗糙程度，壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙摩擦力就越大．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)中小偉應(yīng)該用彈簧測力計(jì)水平勻速直線拉動(dòng)木塊在長木板上滑動(dòng)，這時(shí)拉力和摩擦力是一對平衡力，摩擦力等于拉力；
（2）要探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系，需使壓力大小和接觸面積大小相同，改變接觸面的粗糙程度，所以應(yīng)選擇甲圖和丙圖；
由圖知，在其他因素相同的情況下，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；
（3）要探究摩擦力大小與接觸面積的大小的關(guān)系，需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，改變接觸面積的大小，而小偉將木塊切去一半，則在接觸面積變化的同時(shí)，壓力也發(fā)生了變化，所以得出錯(cuò)誤結(jié)論；實(shí)驗(yàn)中要保持壓力大小不變，可將將切下的木塊疊放在被拉木塊上面；
（4）由圖甲和圖乙可知，接觸面的粗糙程度是一定的，乙圖中壓力更大，摩擦力更大，說明了摩擦力與壓力的大小有關(guān)，壓力越大，摩擦力越大；
A、足球守門員戴著防滑手套是增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦，不符合題意；
B、用力壓住橡皮，擦去寫錯(cuò)的字是通過增大壓力來增大摩擦，符合題意；
C、移動(dòng)很重的石塊時(shí)，在地上鋪設(shè)滾木，通過變滑動(dòng)為滾動(dòng)來減小摩擦，不符合題意；
D、氣墊船噴出強(qiáng)氣流，在船底和水之間形成氣墊，通過使接觸面分離的方法來減小摩擦，不符合題意．
故答案為：（1）勻速；二力平衡；（2）甲、丙；接觸面越粗糙；（3）不可靠；沒有控制壓力相同；將切下的木塊疊放在被拉木塊上面；（4）B．

點(diǎn)評 此題是探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，考查了學(xué)生對控制變量法的理解和應(yīng)用，題目很典型．