Question

物理興趣小組在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，提出了以下幾種猜想：
A．滑動(dòng)摩擦力與壓力的大小有關(guān)
B．滑動(dòng)摩擦力與接觸面積的大小有關(guān)
C．滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度有關(guān)
為了驗(yàn)證以上猜想是否正確，該小組利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

序　號(hào)	實(shí)驗(yàn)條件			摩擦力/N
	木塊的放置	表面情況	壓力/N
1	平放	木板表面	2	0.4
2	平放	木板表面	4	0.8
3	平放	木板表面	6	1.2
4	側(cè)放	木板表面	6	1.2
5	豎放	木板表面	6	1.2
6	平放	木板上鋪棉布	2	0.8
7	平放	木板上鋪毛巾	2	1.3

（1）本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)摩擦力的大小是由彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)得出的，要使水平拉力大小與滑動(dòng)摩擦力的大小相等，木塊必須保持______狀態(tài)．
（2）由序號(hào)1，2，3的實(shí)驗(yàn)，可驗(yàn)證猜想______（填字母），要驗(yàn)證猜想C，應(yīng)選擇序號(hào)______三組實(shí)驗(yàn)．
（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)判斷，滑動(dòng)摩擦力f的大小跟壓力、接觸面的粗糙程度______關(guān)系；滑動(dòng)摩擦力f的大小跟接觸面積大小______關(guān)系．（填“有”或“無(wú)”）
（4）本實(shí)驗(yàn)中研究問(wèn)題的主要方法是______．

Answer 1

解：（1）要使水平拉力大小與滑動(dòng)摩擦力的大小相等，木塊必須保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力．
（2）由序號(hào)1，2，3的實(shí)驗(yàn)，接觸面積和接觸面的粗糙程度不變，壓力大小不斷增大，摩擦力也不斷增大，可以得出摩擦力大小與接觸面所受的正壓力有關(guān)，可以驗(yàn)證猜想A．
根據(jù)猜想，要驗(yàn)證猜想C，必須使壓力大小和接觸面面積相同，而接觸面的粗糙程度不同．所以應(yīng)選擇1、6、7．
（3）由表格中數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)其它條件不變，只改變壓力或接觸面的粗糙程度時(shí)，摩擦力大小發(fā)生變化；而其它條件不變，只改變接觸面積的大小時(shí)，摩擦力的大小不變．因此可以看出滑動(dòng)摩擦力大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與接觸面積的大小無(wú)關(guān)．
（4）在此實(shí)驗(yàn)中在研究滑動(dòng)摩擦力大小與其中一個(gè)量之間的關(guān)系時(shí)，其它量要保持不變，所以用到了控制變量法．
故答案為：（1）勻速直線運(yùn)動(dòng)；（2）A；1、6、7；（3）有；無(wú)；（4）控制變量法．
分析：（1）掌握二力平衡條件，在實(shí)驗(yàn)中，只有拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其受到的拉力和摩擦力才相互平衡，大小相等．
（2）分析1、2、3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，比較摩擦力的大小變化是由哪個(gè)因素引起的，便可得出結(jié)論．
要驗(yàn)證猜想C，必須使接觸面的粗糙程度不同，其它條件相同．
（3）綜合分析實(shí)驗(yàn)表格中的數(shù)據(jù)，分析比較壓力或接觸面的粗糙程度發(fā)生變化時(shí)，摩擦力是否發(fā)生變化；當(dāng)接觸面積的大小發(fā)生變化時(shí)，摩擦力大小是否發(fā)生變化，從而得出結(jié)論．注意控制變量法在此實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．
（4）此實(shí)驗(yàn)中研究摩擦力與多個(gè)因素之間的關(guān)系，應(yīng)用到控制變量法．
點(diǎn)評(píng)：此題是探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素．根據(jù)猜想進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析從而得出結(jié)論．考查了學(xué)生分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力，同時(shí)考查了學(xué)生對(duì)控制變量法的理解和應(yīng)用．