Question

19．小平同學(xué)要探究“滑動(dòng)摩擦力的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�。�接下來(lái)小明通過(guò)如圖所示實(shí)驗(yàn)操作驗(yàn)證他的猜想：

（1）實(shí)驗(yàn)中小平應(yīng)該用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊在長(zhǎng)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(cè)出木塊所受的摩擦力的大小其中一次實(shí)驗(yàn)如圖所示，則木塊受到的摩擦力為2.8N．
（2）如果小平要探究猜想 ②，他應(yīng)該選擇甲、丙兩幅圖所示的實(shí)驗(yàn)步驟來(lái)操作，根據(jù)圖中彈簧測(cè)力計(jì)上標(biāo)出的讀數(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）小平要探究猜想 ③，他將木塊切去一半，重復(fù)甲的操作過(guò)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．小平在實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題是沒(méi)有控制壓力大小不變．
（4）請(qǐng)你利用現(xiàn)有器材幫助小明解決這一問(wèn)題，簡(jiǎn)要說(shuō)明你的做法：將切下的木塊疊放在被拉木塊上面．

Answer 1

分析 （1）掌握二力平衡條件，要正確測(cè)出摩擦力的大小，需拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
確定測(cè)力計(jì)的分度值，讀出其示數(shù)，得知摩擦力的大��；
（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；
（4）根據(jù)（3）的問(wèn)題，可通過(guò)將切去部分疊放在另一半的上面來(lái)保持壓力大小不變．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中上偉應(yīng)該用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速直線拉動(dòng)木塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng)，這時(shí)拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，根據(jù)二力平衡原理可得摩擦力等于拉力；
由圖2知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，示數(shù)為2.8N，可知木塊受到的摩擦力f=F=2.8N；
（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；
（4）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．
故答案為：（1）二力平衡；2.8； （2）甲、丙；接觸面越粗糙；（3）不可靠；沒(méi)有控制壓力大小不變；（4）將切下的木塊疊放在被拉木塊上面．

點(diǎn)評(píng) 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(duì)二力平衡條件、控制變量法的理解和應(yīng)用，題目很典型．