Question

4．小紅同學(xué)所在的物理興趣小組在探究“影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”時(shí)，做出如下猜想，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)證上述三個(gè)猜想，同學(xué)們?cè)谒�平臺(tái)上做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)（其中甲乙接觸面都為相同木板、丙接觸面為毛巾），下列是同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)操作或?qū)嶒?yàn)結(jié)論，其中有錯(cuò)誤的是（　　）

• A． 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，在水平面上沿水平方向勻速直線拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)
• B． 通過(guò)對(duì)比甲、乙兩圖，可知猜想一是正確的，其結(jié)論是：在接觸面粗糙程度一定時(shí)，壓力越大，摩擦力越大
• C． 通過(guò)比較甲、丙兩圖可得出壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大的結(jié)論
• D． 要想驗(yàn)證猜想三是否正確，在控制其它變量不變的基礎(chǔ)上，需要把長(zhǎng)方體木塊側(cè)放

Answer 1

分析 （1）在此題中要掌握二力平衡條件的應(yīng)用，要測(cè)量摩擦力的大小，需拉動(dòng)測(cè)力計(jì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力大小與摩擦力大小相等；
（2）（3）根據(jù)影響摩擦力大小的兩個(gè)因素，結(jié)合控制變量法，可對(duì)不對(duì)實(shí)驗(yàn)次數(shù)中的變量和控制量進(jìn)行分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（4）用控制變量法研究摩擦力大小和接觸面積的關(guān)系，要控制壓力大小、接觸面粗糙程度不變，改變接觸面積．

解答 解：A、要測(cè)滑動(dòng)摩擦力，需拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等．故A正確；
B、影響滑動(dòng)摩擦力的因素有壓力的大小和接觸面的粗糙程度，甲、乙相比，接觸面的粗糙程度相同，增加了砝碼后，壓力增大，因此是探究的摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系，可得出的結(jié)論是：在接觸面的粗糙程度一定時(shí)，壓力越大，摩擦力越大．故B正確；
C、通過(guò)比較甲、丙兩圖得出“接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大”的結(jié)論，這是錯(cuò)誤的，因?yàn)闆](méi)有控制壓力大小不變．故C錯(cuò)誤；
D、滑動(dòng)摩擦力跟壓力和接觸面粗糙程度有關(guān)，控制壓力和接觸面粗糙程度一定，讓長(zhǎng)方體木塊側(cè)放或豎放來(lái)改變接觸面積的大小，測(cè)量摩擦力大小和甲進(jìn)行比較．故D正確．
故選C．

點(diǎn)評(píng) （1）滑動(dòng)摩擦力在物體的接觸面上，所以摩擦力的大小無(wú)法直接測(cè)量，可借助于平衡力的條件，將摩擦力的大小轉(zhuǎn)化成測(cè)力計(jì)示數(shù)的大小進(jìn)行測(cè)量；
（2）由猜想可知滑動(dòng)摩擦力的大小可能跟接觸面的粗糙程度、壓力的大小、接觸面積的大小等有關(guān)，因此在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)應(yīng)使用控制變量的方法．