Question

在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的活動(dòng)中．

（1）在水平桌面上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平向右拉動(dòng)木塊，使其做______，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示．根據(jù)______的知識(shí)可知，木塊所受的滑動(dòng)摩擦力為2.2N；
（2）小華將木塊沿豎直方向截去一半后（如圖所示），測(cè)得木塊所受的滑動(dòng)摩擦力變?yōu)樵瓉?lái)的一半．他由此得出：滑動(dòng)摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小．你認(rèn)為他在探究過(guò)程中存在的問(wèn)題是______．
（3）在操作（2）的基礎(chǔ)上，只利用現(xiàn)有的器材，如何證實(shí)“滑動(dòng)摩擦力的大小是否與接觸面積的大小有關(guān)”？簡(jiǎn)要說(shuō)明你的做法：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體受到平衡力的作用，此實(shí)驗(yàn)的思路是利用二力平衡的條件，通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)來(lái)得到摩擦力的大小，所以保持木塊勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．
（2）將木塊沿豎直方向截去一半后，接觸面積減小一半的同時(shí)，壓力也減小了一半，無(wú)法比較，需要采取控制變量法．
（3）要探究滑動(dòng)摩擦力和接觸面積的關(guān)系，就要采用控制變量法控制壓力和接觸面的粗糙程度一定．
解答：解：（1）彈簧測(cè)力計(jì)勻速直線(xiàn)拉動(dòng)木塊時(shí)，水平方向上受到拉力和滑動(dòng)摩擦力的作用，這兩個(gè)力的平衡力，根據(jù)二力平衡條件，滑動(dòng)摩擦力等于拉力．
故答案為：勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；二力平衡．
（2）因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，在研究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面面積的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，小華將木塊沿豎直方向截去一半后，雖然接觸面的粗糙程度沒(méi)變，但木塊對(duì)接觸面的壓力減小了一半，所以得出了錯(cuò)誤的結(jié)論．
故答案為：沒(méi)有控制壓力相同（或不符合控制變量法）．
（3）要探究滑動(dòng)摩擦力的大小和接觸面積的關(guān)系就要采用控制變量法控制壓力的接觸面的粗糙程度一定．
故答案為：方法一：將截下的一半疊放在另一半上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平向右拉動(dòng)木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)與（1）中的示數(shù)比較．
方法二：將截下的一半豎放（立放也可以），用彈簧測(cè)力計(jì)水平向右拉動(dòng)木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)與（2）中的示數(shù)比較．
點(diǎn)評(píng)：能否正確使用控制變量法進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)是解答此題的關(guān)鍵，同時(shí)要學(xué)會(huì)利用二力平衡的條件間接測(cè)出摩擦力的方法．