Question

4．在學習摩擦力時，同學們體驗到：滑動摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度和壓力有關．在此基礎上，請你跟同學們完成以下內(nèi)容．
（1）為了探究滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關，請你自選實驗器材進行實驗，設計你的實驗步驟．
（2）曉彤和小雪合作探究“滑動摩擦力的大小跟壓力的關系”，實驗裝置如圖所示，在水平桌面上用彈簧測力計勻速直線拉動幾個重為 5N 的相同木塊，根據(jù)二力平衡的條件，彈簧測力計的示數(shù)等于滑動摩擦力的大�。�并將實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
壓力 F/N	5	10	15	20	25
摩擦力 f/N	1.2 5	2.5 0	3.7 5	5.0 0	6.2 5

曉彤和小雪在處理數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)，每次實驗中，f/F均為0.25，由此你能得出的實驗結論是在接觸面粗糙程度一定時，滑動摩擦力跟壓力成正比．
（3）你認為處理曉彤和小雪的實驗數(shù)據(jù)，還可以采用圖象法，仍能得到第（2）問的結論．

Answer 1

分析 （1）滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度和壓力有關，所以運用控制變量法設計探究滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度關系的實驗；
（2）根據(jù)二力平衡條件，拉動物體做勻速直線運動，則物體受平衡力，拉力等于摩擦力；
分析表格中數(shù)據(jù)，根據(jù)摩擦力與拉力的比值不變，可得出正比例關系；
（3）正比例函數(shù)圖象是一條過原點的直線，除了通過分析數(shù)據(jù)，還可以通過作圖象的方法得出正比例關系．

解答 解：（1）滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度和壓力有關，所以探究滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度關系時需要控制壓力相等，在粗糙程度不同的表面上勻速運動，需要彈簧測力計、木塊、木板、棉布、毛巾．步驟如下：
①用彈簧測力計水平拉動木塊在水平木板表面上做勻速直線運動，讀出彈簧測力計的示數(shù)F₁；
②用彈簧測力計水平拉動木塊在水平棉布、毛巾等表面上做勻速直線運動，分別讀出彈簧測力計的示數(shù) F₂、F₃；
③比較三次彈簧測力計示數(shù)，得出結論；
（2）在水平桌面上用彈簧測力計勻速直線拉動木塊，所以木塊受到的拉力與滑動摩擦力是平衡力，測力計的示數(shù)應等于滑動摩擦力的大小；
$\frac{f}{F}$均為0.25，說明摩擦力與拉力的比值為定值，可得在接觸面粗糙程度一定時，滑動摩擦力跟壓力成正比；
（3）除了通過分析數(shù)據(jù)，還可以通過作圖象的方法得出正比例關系．
故答案為：（1）①用彈簧測力計水平拉動木塊在水平木板表面上做勻速直線運動，讀出彈簧測力計的示數(shù)F₁；②用彈簧測力計水平拉動木塊在水平棉布、毛巾等表面上做勻速直線運動，分別讀出彈簧測力計的示數(shù) F₂、F₃；③比較三次彈簧測力計示數(shù)，得出結論；
（2）滑動摩擦力的大��；在接觸面粗糙程度一定時，滑動摩擦力跟壓力成正比；
（3）圖象．

點評 本題是探究影響摩擦力大小因素實驗，考查了對實驗的設計、實驗數(shù)據(jù)的分析及結論的得出，在此過程中要注意控制變量法的應用，掌握正比例關系的分析方法．