Question

【題目】小明在探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素時(shí)，提出了如下猜想：

猜想一：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關(guān)。猜想二：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。猜想三：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積有關(guān)。

為了驗(yàn)證猜想，采用了圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置與方法：將彈簧測(cè)力計(jì)一端固定，另一端鉤住木塊，木塊下面是一長(zhǎng)木板，實(shí)驗(yàn)時(shí)拉著長(zhǎng)木板沿水平桌面向右運(yùn)動(dòng)。其三次實(shí)驗(yàn)的條件變化如圖甲、乙、丙所示。

（1）為了驗(yàn)證猜想二，應(yīng)該按_______兩個(gè)圖所示的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（2）在驗(yàn)證猜想三時(shí)，小明先利用圖甲所示裝置，測(cè)出木塊所受摩擦力；之后將木塊沿豎直方向截去一半后，測(cè)得木塊所受的滑動(dòng)摩擦力變?yōu)樵瓉?lái)一半。由此得出：滑動(dòng)摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小。你認(rèn)為他的結(jié)論正確嗎？為什么？________________________

（3）實(shí)驗(yàn)中是否需要長(zhǎng)木板一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)？__________________

Answer 1

【答案】甲、丙 不對(duì)；沒(méi)有控制壓力一定 不一定

【解析】

根據(jù)題中“小明在探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素時(shí)，提出了如下猜想”可知，本題是探究影響摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)摩擦力實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，學(xué)生不容易理解，理解的關(guān)鍵在于滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小、接觸面粗糙程度有關(guān)，跟物體是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)；本題也是控制變量法思想的應(yīng)用，明確變量和不變量是解題的關(guān)鍵。

（1）為了驗(yàn)證猜想二，滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)，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、丙兩個(gè)圖；

（2）在驗(yàn)證猜想三時(shí)，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，將木塊沿豎直方向切去一半，則在接觸面積變化的同時(shí)，壓力也發(fā)生了變化，沒(méi)有控制壓力一定，所以得出錯(cuò)誤結(jié)論；

（3）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中拉動(dòng)的是木板，滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，跟物體的運(yùn)動(dòng)速度是否勻速?zèng)]有關(guān)系，并且彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)是靜止的容易讀數(shù)。所以長(zhǎng)木板不一定要做勻速直線運(yùn)動(dòng)。