Question

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

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

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中，勻速直線拉動(dòng)木塊，是為了使摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中要控制的量和變化的量，可設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)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(yùn)用控制變量法可得出結(jié)論；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(cè)出并比較摩擦力的大小．

解答 解：（1）每次實(shí)驗(yàn)都必須拉動(dòng)長(zhǎng)方體木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這是為了使摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力．
（2）實(shí)驗(yàn)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�(shí)驗(yàn)次數(shù)至少為三次，表格如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	接觸面材料	壓力/N	滑動(dòng)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(dāng)接觸面的粗糙程度一定時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)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(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大．
（4）要想驗(yàn)證滑動(dòng)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(zhǎng)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(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)加以比較．
故答案為：（1）使摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力；
（2）見(jiàn)上表；
（3）接觸面的粗糙程度一定時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大．
壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大．
（4）利用甲圖的器材，將長(zhǎng)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(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)加以比較．

點(diǎn)評(píng) 在探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，正確運(yùn)用二力平衡原理和控制變量法是關(guān)鍵；同時(shí)，本題還考查了實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)等，考查較為全面．