Question

4．如圖是“研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)必須（選填“必須”或“不必”）沿水平方向拉著物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，滑動(dòng)摩擦力的大小等于（選填“大于”、“等于”或“小于”）彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)．
（2）在甲圖所示實(shí)驗(yàn)中，以0.1m/s不變的速度水平直線拉動(dòng)木塊時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示，滑動(dòng)摩擦力大小為2.4N，現(xiàn)將速度增大到0.2m/s．則滑動(dòng)摩擦力的大小不變（選填“變大”、“不變”或“變小”）．
（3）在三次實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)摩擦力最大的是丙（選填“甲”、“乙”或“丙”）．
（4）比較甲、乙實(shí)驗(yàn)，是為了研究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力有關(guān)；比較甲、丙實(shí)驗(yàn)，是為了研究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關(guān)（以上兩空選填“壓力”或“接觸面粗糙程度”）．
（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在很難控制彈簧測(cè)力計(jì)勻速直線運(yùn)動(dòng)的不足，請(qǐng)你針對(duì)實(shí)驗(yàn)不足寫(xiě)出改進(jìn)方案．（畫(huà)圖或文字說(shuō)明均可）

Answer 1

分析 （1）為了正確測(cè)量出摩擦力的大小，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)拉力與摩擦力平衡，大小相等；
（2）確定測(cè)力計(jì)的分度值，讀出示數(shù)，由二力平衡條件得出摩擦力的大小；根據(jù)影響摩擦力大小的因素分析滑動(dòng)摩擦力的大小變化．
（3）三次實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)大小來(lái)比較滑動(dòng)摩擦力大小；
（4）分析甲、乙及乙、丙實(shí)驗(yàn)的相同量和不同的量，得出探究的影響因素；
（5）當(dāng)木塊固定，拉動(dòng)木板時(shí)，則即使不勻速拉動(dòng)木板，木塊也處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的拉力等于摩擦力．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)必須沿水平方向拉著物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)．
（2）由圖知，測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，示數(shù)為2.4N，由于拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以滑動(dòng)摩擦力大小等于測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于2.4N；
速度增大到0.2m/s，由于壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，所以摩擦力的大小不變，仍為2.4N．
（3）在三次實(shí)驗(yàn)中，壓力不相同，接觸面粗糙程度不同，通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)可知滑動(dòng)摩擦力最大的是丙．
（4）甲、乙實(shí)驗(yàn)，接觸面的粗糙程度相同，壓力不同，是為了研究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小有關(guān)；甲、丙實(shí)驗(yàn)，壓力相同，接觸面的粗糙程度不同，是為了研究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關(guān)；
（5）把木塊和測(cè)力計(jì)固定住，拉動(dòng)下方的木板，不一定要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)長(zhǎng)木板，木塊總會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的摩擦力與拉力始終是平衡力，大小相等，讀彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)．
故答案為：（1）必須；等于；（2）不變；2.4；（3）丙；（4）壓力；接觸面粗糙程度；（5）把木塊和測(cè)力計(jì)固定住，拉動(dòng)下方的木板，讀彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究影響摩擦力因素的實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法和二力平衡條件的應(yīng)用，注意實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)所具有的優(yōu)點(diǎn)，并學(xué)習(xí)改進(jìn)的方法．