Question

17．小紅和小明在探究影響滑動摩擦力大小的因素時，小紅設(shè)計了如圖所示的三次實驗．

（1）實驗要求用彈簧測力計拉著木塊沿水平方向做勻速直線運(yùn)動，此時摩擦力與拉力二力大小相等，否則彈簧測力計的示數(shù)不等于摩擦力．
（2）在甲圖示數(shù)實驗中，彈簧測力計的示數(shù)為2.4N．
（3）比較甲、乙兩次實驗，可以得出結(jié)論：當(dāng)接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（4）比較甲、丙兩次實驗，可以得出結(jié)論：當(dāng)壓力大小一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（5）小紅要探究摩擦力是否與接觸面積有關(guān)，她將木塊切去一半，重復(fù)甲的操作過程，如圖丁所示．她比較甲和丁的實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)測力計的拉力大小變了，得出結(jié)論：滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān)．你認(rèn)為她的結(jié)論可靠嗎？答：不可靠．小偉在實驗中存在的問題是沒有控制壓力不變．

Answer 1

分析 （1）木塊只有在做勻速直線運(yùn)動時，受到彈簧測力計的拉力才等于受到的摩擦力；
（2）在進(jìn)行測力計的讀數(shù)時，注意測力計的分度值；
（3）比較甲、乙兩次實驗中不變的量和改變的量，從而得出結(jié)論；
（4）找出壓力相同，而接觸面粗糙程度不同的兩組實驗；
（5）滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，探究滑動摩擦力大小跟接觸面積大小的關(guān)系時，控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變．

解答 解：（1）實驗時為了測出滑動摩擦力大小，應(yīng)使彈簧測力計拉著木塊在水平面上做勻速直線運(yùn)動，此時摩擦力和拉力是一對平衡力，大小相等；
（2）由甲圖知，測力計的分度值為0.2N，其示數(shù)為2.4N；
（3）甲、乙兩次實驗，接觸面粗糙程度相同，乙的壓力較大，而測力計的示數(shù)較大，說明受到的摩擦力較大，可得當(dāng)接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，摩擦力越大；
（4）甲、丙兩圖的壓力大小相同，丙的接觸面較粗糙，摩擦力較大，可知壓力大小一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；
（5）因為滑動摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，在研究滑動摩擦力大小跟接觸面面積的關(guān)系時，應(yīng)保持壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，小紅將木塊沿豎直方向截去一半后，雖然接觸面的粗糙程度沒變，但木塊對接觸面的壓力減小了一半，所以得出了錯誤的結(jié)論．
故答案為：（1）做勻速直線；（2）2.4；（3）當(dāng)接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；（4）甲、丙；（5）不可靠；沒有控制壓力不變．

點(diǎn)評 此題是“探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗，考查了控制變量法在實驗中的應(yīng)用，以及摩擦力大小的測量．