Question

7．在探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)時，小明利用如圖甲、乙、丙所示裝置進行如下實驗：（其中長方體木塊重為2N、砝碼重為0.5N）

①用彈簧測力計勻速拉動長方體木塊，使它沿表面較光滑的水平長木板滑動，如圖甲所示，測出木塊與木板之間的滑動摩擦力大小．
②在木塊上放一個砝碼，如圖乙所示，測出此種情況下的滑動摩擦力大�。�
③換用表面較粗糙的長木板，如圖丙所示，測出此種情況下的滑動摩擦力大小．回答下列問題：
（1）每次實驗都必須勻速拉動長方體木塊，這樣做的目的是使摩擦力與拉力是一對平衡力．
（2）在下面空白處畫出小明實驗的記錄表格（不要填寫實驗數(shù)據(jù)）．
（3）由甲、乙兩圖得出的結(jié)論是當接觸面的粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大．由甲、丙兩圖得出的結(jié)論是壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（4）在上述實驗的基礎(chǔ)上，小明又猜想：滑動摩擦力的大小可能與物體的接觸面積有關(guān)．請你利用甲圖中已有的器材，設(shè)計探究方案驗證小明的猜想．

Answer 1

分析 （1）實驗中，勻速直線拉動木塊，是為了使摩擦力與拉力是一對平衡力；
（2）根據(jù)實驗中要控制的量和變化的量，可設(shè)計出實驗記錄的表格；
（3）影響摩擦力大小的因素是壓力和接觸面的粗糙程度，結(jié)合圖中的現(xiàn)象，運用控制變量法可得出結(jié)論；
（4）根據(jù)實驗要求，可控制壓力、接觸面粗糙程度不同，只改變其接觸面積，測出并比較摩擦力的大�。�

解答 解：（1）每次實驗都必須拉動長方體木塊做勻速直線運動，這是為了使摩擦力與拉力是一對平衡力．
（2）實驗中，需要記錄的變量有接觸面的材料情況和壓力大小，以及摩擦力的大�。畬嶒灤螖�(shù)至少為三次，表格如下：

實驗次數(shù)	接觸面材料	壓力/N	滑動摩擦力/N
1
2
3

（3）由甲、乙兩圖可以看了，接觸面相同，壓力不同，故可得出的結(jié)論是：當接觸面的粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
由甲、丙兩圖可以看出壓力相同，接觸面不同，故可得出的結(jié)論是：壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（4）要想驗證滑動摩擦力的大小是否與物體的接觸面積有關(guān)，可利用甲圖的器材，將長方體木塊分別平放、側(cè)放或立放在較光滑的木板上，用彈簧測力計水平勻速拉動，讀出彈簧測力計的示數(shù)加以比較．
故答案為：（1）使摩擦力與拉力是一對平衡力；
（2）見上表；
（3）接觸面的粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（4）利用甲圖的器材，將長方體木塊分別平放、側(cè)放或立放在較光滑的木板上，用彈簧測力計水平勻速拉動，讀出彈簧測力計的示數(shù)加以比較．

點評 在探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的實驗中，正確運用二力平衡原理和控制變量法是關(guān)鍵；同時，本題還考查了實驗表格的設(shè)計，實驗步驟的設(shè)計等，考查較為全面．