Question

小明同學(xué)在利用如圖甲所示的裝置探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”時(shí)，得到如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

長(zhǎng)木板 不同表面	木塊的 放置方式	彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N
		一個(gè)木塊	兩個(gè)木塊疊放
光滑表面	平放	1.8	3.6
	側(cè)放	2.6	3.6
粗糙表面	平放	2.4	4.8
	側(cè)放	2.4	4.8

（1）你認(rèn)為表中哪個(gè)數(shù)據(jù)是不合理的，這個(gè)數(shù)據(jù)是：    ．
（2）由表中得，當(dāng)兩木塊疊放在粗糙表面時(shí)，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)它們做勻速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)出它們所受的摩擦力為    N，此時(shí)兩木塊之間的摩擦力是    N．
（3）請(qǐng)你綜合分析表格中的數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：    ．
（4）小明同學(xué)又利用現(xiàn)有的器材將實(shí)驗(yàn)操作方法進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的裝置如圖乙所示，該裝置的特點(diǎn)是    （選填“不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)”或“仍需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)”）．實(shí)驗(yàn)時(shí)在木板運(yùn)動(dòng)的過程中，以下說法正確的是   
A．木塊受到的是靜摩擦力
B．木塊受到的摩擦力水平向左
C．拉動(dòng)木板運(yùn)動(dòng)的速度變大時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)也變大
D．如果在木板底部加裝滾珠軸承，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)將變小
（5）小華想要研究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積是否有關(guān)，她將圖甲中的木塊沿豎直方向截去一半后，用彈簧測(cè)力計(jì)拉著另一半沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得木塊所受的滑動(dòng)摩擦力變?yōu)樵瓉淼囊话耄�她由此得出：“滑�?dòng)摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小”． 你認(rèn)為他的探究過程正確嗎？     你做出這種評(píng)價(jià)的理由是：    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）滑動(dòng)摩擦力大小的影響因素有：壓力大小、接觸面的粗糙程度．壓力和接觸面的粗糙程度都相同是摩擦力的大小應(yīng)該相同．根據(jù)二力平衡條件知，滑動(dòng)摩擦力的大小等彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．
（2）水平勻速拉動(dòng)木塊，木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊處于平衡狀態(tài)，由平衡條件分析答題．
（3）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所可知的條件與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論．
（4）改進(jìn)后，不需要控制木板做勻速運(yùn)動(dòng)，木板與木塊間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，它們間的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力；根據(jù)影響摩擦力大小的因素分析答題．
（5）探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面面積的關(guān)系，應(yīng)控制物體間的壓力與接觸面的粗糙程度相同．
解答：解：（1）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可得：2.6N的數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小無關(guān)，側(cè)放時(shí)一個(gè)木塊產(chǎn)生的壓力和平放時(shí)應(yīng)相同．
（2）兩個(gè)木塊在彈簧測(cè)力計(jì)拉力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處理平衡狀態(tài)，拉力與滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力，由平衡條件得：它們受到的滑動(dòng)變阻器等于拉力為4.8N；
上面的木塊不受拉力作用，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，則它不受摩擦力作用，即兩木塊間的摩擦力為零．
（3）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在接觸面粗糙程度與壓力相同的情況下，木塊平放與側(cè)放滑動(dòng)摩擦力相同，這說明滑動(dòng)摩擦力與接觸面的面積無關(guān)；在接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；在壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；由此可得：滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積無關(guān)，壓力越大，接觸面積越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大．
（4）由圖示可知，實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后，只要拉動(dòng)木板運(yùn)動(dòng)即可，不需要控制木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
A、由于木板與木塊間相對(duì)滑動(dòng)，木塊受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，故A錯(cuò)誤；
B、木塊靜止，處于平衡狀態(tài)，受平衡力作用，拉力與滑動(dòng)變阻器是一對(duì)平衡力，它們大小相等，方向相反，拉力水平向右，則滑動(dòng)摩擦力水平向左，故B正確；
C、滑動(dòng)摩擦力由接觸面的粗糙程度與物體間的壓力決定，與物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)，故C錯(cuò)其；
D、彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)等于木塊受到的滑動(dòng)摩擦力，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力取決于木板與木塊間接觸面的粗糙程度與它們間的壓力大小，在木板底部加裝滾珠軸承，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力不變，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，故D錯(cuò)誤；
（5）小華的結(jié)論是錯(cuò)誤的，因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)時(shí)，他沒有控制軀體間的壓力相同．
故答案為：（1）2.6；（2）4.8；0；（3）滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積無關(guān)，壓力越大，接觸面積越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；（4）需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)；B；（5）不正確；沒有控制物體間的壓力相同．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究影響摩擦力大小的因素實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法，知道實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，應(yīng)用控制變量法，認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象即可正確解題．