Question

5．教室的門栓壞了，門經(jīng)常被風(fēng)吹開，這是門與門框間摩擦太小的緣故．如何增大摩擦呢？同學(xué)們提出一些設(shè)想，概括如下：
a．增大壓力增大摩擦；　
b．增大接觸面粗糙程度增大摩擦；
c．增大接觸面積增大摩擦；　
d．增大運動速度增大摩擦．
為了驗證這些設(shè)想，他們利用長方體木塊、鐵塊、彈簧測力計、毛巾和水平桌面等，進行如圖所示的實驗探究，并將數(shù)據(jù)記入表中：

實驗	接觸面情況		速度	壓力/N	摩擦力/N
	接觸面	接觸面積/m2
1	木與桌面	0.01	v	5	1
2	木與桌面	0.01	2v	5	1
3	木與桌面	0.01	v	10	2
4	木與毛巾面	0.01	v	5	2.5
5	木與桌面	0.005	v	5	1

（1）比較實驗1、2可知：設(shè)想d是錯誤的，判斷的理由是在接觸面的粗糙程度、接觸面積大小、壓力大小不變的情況下，摩擦力大小與速度無關(guān)．
（2）比較實驗1、5兩組數(shù)據(jù)，可以判斷設(shè)想c是否正確；在實驗中，測量摩擦力時應(yīng)保持木塊在水平桌面上做勻速直線運動；
（3）某同學(xué)分析實驗3、4數(shù)據(jù)，并支持設(shè)想b，你認(rèn)為他這種分析方法不正確（選填“正確”或“不正確”），其理由是沒有保持壓力大小不變．
（4）請你利用上述分析得出的結(jié)論，寫出一種能將門關(guān)緊的方法：在門與門框中夾物體等．

Answer 1

分析 （1）、（2）、（3）物理學(xué)中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題，每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法．
在研究影響摩擦力大小與某個因素的關(guān)系時，要保持其它的因素不變，只改變這個因素．
（4）根據(jù)影響摩擦力的因素回答．

解答 解：（1）控制接觸面粗糙程度、接觸面積大小、壓力大小不變，變化的是速度，由表中數(shù)據(jù)可知，
摩擦力大小與速度無關(guān)，所以，設(shè)想d是錯誤的；
（2）研究摩擦力大小與接觸面積大小的關(guān)系時，應(yīng)控制另外幾個因素不變，因此，比較實驗1、5兩組數(shù)據(jù)，可以判斷設(shè)想c是否正確；根據(jù)二力平衡，在實驗中，測量摩擦力時應(yīng)保持木塊在水平桌面上做勻速直線運動；
（3）由表格中知，實驗3、4數(shù)據(jù)中，接觸面的粗糙程度和壓力大小都在變化，所以，他這種方法不正確；
（4）分析1、3數(shù)據(jù)和1、4數(shù)據(jù)可得出：摩擦力大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，所以增大壓力或增加接觸面的粗糙程度能將門關(guān)緊．
故答案為：（1）d；在接觸面的粗糙程度、接觸面積大小、壓力大小不變的情況下，摩擦力大小與速度無關(guān)；（2）1、5；勻速直線運動；
（3）不正確；沒有保持壓力大小不變；
（4）在門與門框中夾物體等．

點評 本題聯(lián)系實際，探究影響摩擦力大小的因素，重點考查測摩擦力的原理、控制變量法的運用．