Question

12．小明同學(xué)研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素，實(shí)驗(yàn)如圖．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，使它沿長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡知識(shí)，從而測(cè)出木塊與長(zhǎng)木板之間的滑動(dòng)摩擦力．
（2）小明設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了正確的結(jié)論．
①下列各種應(yīng)用中，利用了上圖實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是B（選填字母）．
A、汽車(chē)在結(jié)冰的路面行駛時(shí)，在車(chē)輪上纏繞鐵鏈
B、用力壓住橡皮，擦去寫(xiě)錯(cuò)的字
C、移動(dòng)很重的石塊時(shí)，在地上鋪設(shè)滾木
②甲圖中物體運(yùn)動(dòng)的速度大小為v₁，乙圖中物體運(yùn)動(dòng)的速度大小為v₂，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，關(guān)于v₁和v₂的大小，下列說(shuō)法正確的是D．（選填字母）
A、v₁一定大于v₂ B、v₁一定小于v₂
C、v₁一定等于v₂  D、v₁可以大于、等于或小于v₂．
（3）小明利用甲、乙圖所示的方案，控制其他物理量不變，改變壓力，將得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中，通過(guò)描點(diǎn)作圖可以得到物體受到滑動(dòng)摩擦力f與壓力F_壓成正比，其變化規(guī)律可以表示成f=kF_壓，則k=0.25．通過(guò)分析k的含義可知，接觸地面越粗糙．k值越大．（選填“越大”或“越小”）

壓力F壓/N	2	4	6	8
滑動(dòng)摩擦f/N	0.5	1.0	1.5	2.0

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明同學(xué)又想探究摩擦力是否與接觸面的大小有關(guān)，他用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊在水平面上的摩擦力，然后將木塊沿豎直方向鋸掉一半，測(cè)得摩擦力的大小也變?yōu)樵瓉?lái)的一半．他由此得出：當(dāng)接觸面的粗糙程度一定時(shí)，接觸面越小，摩擦力越小．你認(rèn)為她的結(jié)論正確嗎？不正確（選填“正確”、“不正確”），理由是沒(méi)有控制壓力大小不變．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中要用到彈簧測(cè)力計(jì)間接測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大��；實(shí)驗(yàn)中研究的是木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小，彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量的是木塊受到的拉力，只有木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力的大小才等于摩擦力．
（2）首先分析圖得出摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系，然后根據(jù)選項(xiàng)進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)由給出的公式可求出k的值；
根據(jù)公式f=kF_壓可知，壓力相同，接觸面越粗糙，摩擦力越大，k值越大；
（4）實(shí)驗(yàn)中，研究摩擦與其中一個(gè)量時(shí)要控制其它的量不變，據(jù)此判斷．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用到彈簧測(cè)力計(jì)間接測(cè)量摩擦力的大小，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)使物體水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡條件，此時(shí)拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力．
（2）①圖中甲、乙兩圖，接觸面的粗糙程度相同，壓力不同，摩擦力不同，且壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；
A、汽車(chē)在結(jié)冰的路面行駛時(shí)，在車(chē)輪上纏繞鐵鏈，是通過(guò)改變接觸面的粗糙程度改變摩擦力的，A不符合結(jié)論；
B、用力壓住橡皮，擦去寫(xiě)錯(cuò)的字，是通過(guò)改變壓力大小改變摩擦力的，B符合結(jié)論；
C、移動(dòng)很重的石塊時(shí)，在地上鋪設(shè)滾木，將滑動(dòng)摩擦力變?yōu)闈L動(dòng)摩擦力來(lái)減小摩擦，C不符合結(jié)論；
故選B；
②只要拉動(dòng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體受到的拉力就與摩擦力平衡，大小相等．所以v₁可以大于、等于或小于v₂．
故選D；
（3）由公式f=kF_壓得，k=$\frac{f}{{F}_{壓}}=\frac{0.5N}{2N}$=0.25，壓力相同，接觸面越粗糙，摩擦力越大，由公式可知，k值越大；
（4）小明同學(xué)又想探究摩擦力是否與接觸面的大小有關(guān)實(shí)驗(yàn)中，要控制壓力大小，接觸面的粗糙程度不變，只改變接觸面積大�。�
將木塊沿豎直方向鋸掉一半，此時(shí)接觸面積變小，而壓力也同時(shí)變小，不符合控制變量法的要求，因此得出的結(jié)論不可靠．
故答案為：
（1）勻速直線二力平衡；（2）①B；   ②D；
（3）0.25；     越大；
（4）不正確；沒(méi)有控制壓力相同．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究影響滑動(dòng)摩擦力因素的實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法、轉(zhuǎn)換法、二力平衡條件及數(shù)據(jù)處理能力、影響摩擦力大小因素的應(yīng)用．