Question

8．小周和小趙在實(shí)驗(yàn)室“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”．

（1）小周設(shè)計(jì)了如圖15甲、乙所示實(shí)驗(yàn)方案，為了測(cè)木塊受到的摩擦力，他用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊，使其做勻速直線運(yùn)動(dòng)．由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得出結(jié)論：接觸面相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大．該結(jié)論在生活中的應(yīng)用是B．（選填選項(xiàng)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．在門軸處加潤(rùn)滑油
（2）為了探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面是否有關(guān)，小周沿豎直方向切去一半木塊，測(cè)得摩擦力大小是圖甲中的一半，于是得出，摩擦力大小與接觸面積大小成正比．小趙認(rèn)為此結(jié)論不正確．因?yàn)闆]有保持木塊對(duì)木板的壓力不變．請(qǐng)你提出此實(shí)驗(yàn)過程的更正方案：將切去的木塊放在另一半上面．
（3）小趙設(shè)計(jì)了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置．實(shí)驗(yàn)中，小桶內(nèi)裝入適量沙子，滑塊恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．已知滑塊的質(zhì)量m₁，小桶和沙子的總質(zhì)量m₂．滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力f=m₂g（用符號(hào)表示，輕繩與滑輪的摩擦不計(jì)）．小桶落地后，滑塊繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，受到的滑動(dòng)摩擦力將不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（4）摩擦力的測(cè)量屬于間接測(cè)量，包含有轉(zhuǎn)換和等效思想，下列實(shí)驗(yàn)方法與此相同的是A、C．（選填選項(xiàng)字母）
A．用排水法測(cè)量不規(guī)則石塊的體積
B．用吸引大頭針的個(gè)數(shù)來判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱
C．用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體的重力．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二力平衡的知識(shí)，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿水平方向拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)摩擦力大小等于拉力大小；
摩擦力大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，分析甲乙兩圖中控制的變量和改變的量，由測(cè)力計(jì)的示數(shù)得出摩擦力的大小與壓力大小的關(guān)系；
分析ABC三項(xiàng)中改變摩擦力大小的方法，看是否是通過壓力大小來改變摩擦力的；
（2）要探究摩擦力大小與接觸面積的關(guān)系，需保持壓力大小和接觸面的粗糙程度不變；
（3）根據(jù)二力平衡的知識(shí)，摩擦力的大小應(yīng)等于小桶對(duì)小車的拉力，等于小桶和沙子的總重力；
根據(jù)影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素判斷摩擦力的大小是否發(fā)生變化；
（4）分析ABC三項(xiàng)，是否應(yīng)用到了轉(zhuǎn)換法和等效的思想．

解答 解：（1）測(cè)量摩擦力時(shí)，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速直線拉動(dòng)木塊，此時(shí)拉力與摩擦力平衡，大小相等；
甲乙兩圖，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，且壓力越大，測(cè)力計(jì)的示數(shù)越大，可知摩擦力越大，可得接觸面相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；
A．足球守門員戴著防滑手套，是通過改變接觸面來改變摩擦力的，A不符合；
B．用力壓住橡皮，擦去寫錯(cuò)的字，是通過改變壓力來改變摩擦力的，B符合；
C．在門軸處加潤(rùn)滑油，是通過在接觸面間形成油膜，改變接觸面來改變摩擦力的，C不符合；
（2）沿豎直方向切去一半木塊，壓力大小也減半，所以無法得出摩擦力與接觸面積的正確關(guān)系；
要保持壓力不變，可將切去的木塊疊放在另一半的上面；
（3）滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的拉力與摩擦力平衡，所以f=F=G=m₂g；
小桶落地后，滑塊繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，由于壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，所以受到的滑動(dòng)摩擦力將不變；
（4）測(cè)量摩擦力是通過勻速拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力與摩擦力相等，間接測(cè)出摩擦力的大小；
A．用排水法測(cè)量不規(guī)則石塊的體積，用到了等效法和轉(zhuǎn)換法；
B．用吸引大頭針的個(gè)數(shù)來判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱，只用到了轉(zhuǎn)換法，無法通過等效法得知磁性的大��；
C．用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體的重力，根據(jù)物體靜止時(shí)拉力與重力平衡的特點(diǎn)，間接測(cè)出重力的大小，用到了等效法和轉(zhuǎn)換法．
故答案為：（1）勻速直線；壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；B；（2）沒有保持木塊對(duì)木板的壓力不變；將切去的木塊放在另一半上面；（3）m₂g；不變；（4）A、C．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究影響摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)，要掌握控制變量法的應(yīng)用及摩擦力的測(cè)量方法，同時(shí)考查了影響摩擦力大小因素及有關(guān)分析，由實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，同時(shí)又將結(jié)論應(yīng)用于生活．