Question

9．在探究“滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，小秋選用以下能滿足實驗要求的器材：形狀相同的木塊和鐵塊、表面平整的長木板、彈簧測力計等．
他做的部分實驗步驟如下表所示：

實驗步驟	實驗方法	圖示
1	把木塊平放在長木板上，用彈簧測力計水平拉動木塊，使木塊做勻速直線運(yùn)動，記下彈簧測力計的示數(shù)F1
2	把鐵塊側(cè)放在長木板上，用彈簧測力計水平拉動鐵塊，使鐵塊做勻速直線運(yùn)動，記下彈簧測力計的示數(shù)F2
3	木塊在下、鐵塊在上疊放在一起后放到長木板上，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它們做勻速直線運(yùn)動，記下彈簧測力計的示數(shù)F3
4	請在答題卡上書寫答案

小秋發(fā)現(xiàn)，三次實驗中彈簧測力計的示數(shù)均不相同，即F₁≠F₂≠F₃，且F₁＜F₃．
（1）比較1、3兩次實驗，由F₁＜F₃得出的結(jié)論是當(dāng)接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（2）比較1、2兩次實驗，根據(jù)F₁≠F₂，小秋認(rèn)為：滑動摩擦力的大小與接觸面積有關(guān)．小秋得出這個錯誤結(jié)論的原因是沒有控制壓力大小、接觸面粗糙程度相同．
（3）小秋想：木塊表面粗糙還是鐵塊表面粗糙？請你利用現(xiàn)有器材增加一次實驗，解決小秋的問題．請在上表實驗步驟4中寫出實驗方法木塊在上、鐵塊在下疊放在一起后放到長木板上，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它們做勻速直線運(yùn)動，記下彈簧測力計的示數(shù)F₄．
（4）在交流評估時，小春提出：她們組的同學(xué)在木板上拉動木塊滑動時，彈簧測力計的示數(shù)一直不穩(wěn)定．大家討論后提出下列一些原因：你認(rèn)為可能的是BC（多項選擇）．
A．木板的長度太長
B．沒有水平勻速拉木塊
C．木板的粗糙程度不均勻
D．彈簧測力計的分度值太大
E．木塊與木板的接觸面積不均勻．

Answer 1

分析 （1）本實驗中，用彈簧測力計拉動木塊在水平面上進(jìn)行勻速直線運(yùn)動，拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等，間接測量滑動摩擦力大小．
（2）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壓力大小關(guān)系時，控制接觸面粗糙程度不變，改變壓力大小，觀察滑動摩擦力大小的變化；探究滑動摩擦力大小跟接觸面粗糙程度關(guān)系，控制壓力大小不變，改變接觸面粗糙程度，觀察滑動摩擦力大小的變化；
（3）滑動摩擦力受接觸面的粗糙程度的影響，據(jù)此判斷影響彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定的原因．

解答 解：（1）比較1、3兩次實驗可以看出，接觸面相同，壓力不同，最終拉力F₁＜F₃，可得出的結(jié)論是：接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（2）比較1、2兩次實驗可以看出，兩次的壓力不同，接觸面也不同，因此根據(jù)F₁≠F₂，得出：滑動摩擦力的大小與接觸面積有關(guān)，這一結(jié)論是不可靠的．原因是他沒有控制壓力大小、接觸面粗糙程度相同．
（3）在步驟3的基礎(chǔ)上，可將木塊在上、鐵塊在下疊放在一起后放到長木板上，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它們做勻速直線運(yùn)動，記下彈簧測力計的示數(shù)F₄，比較F₃和F₄的大�。�
若F₃＞F₄，則說明木塊的表面粗糙，若F₃＜F₄，則說明鐵塊的表面粗糙．
（4）A、木板的長短不會影響摩擦力的大小，所以不是造成彈簧測力計的示數(shù)不容易穩(wěn)定的原因，故A錯誤；
B、用彈簧測力計拉動木塊在水平面上進(jìn)行勻速直線運(yùn)動，拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等，沒有水平勻速拉木塊會對彈簧測力計的示數(shù)照成影響，故B正確；
C、木板的粗糙程度不均勻，影響摩擦力的大小，會造成彈簧測力計的示數(shù)不容易穩(wěn)定，故C正確；
D、彈簧測力計的分度值太大，只會使測量的準(zhǔn)確度降低，不是造成彈簧測力計的示數(shù)不容易穩(wěn)定的原因，故D錯誤；
E、木塊與木板的接觸面積不影響摩擦力的大小，所以不是造成彈簧測力計的示數(shù)不容易穩(wěn)定的原因，故E錯誤．
故選BC．
故答案為：（1）接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（2）沒有控制壓力大小、接觸面粗糙程度相同；
（3）木塊在上、鐵塊在下疊放在一起后放到長木板上，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它們做勻速直線運(yùn)動，記下彈簧測力計的示數(shù)F₄；（4）BC．

點評 在探究“滑動摩擦力的大小與什么有關(guān)”的實驗中，注意控制變量法和二力平衡原理的運(yùn)用，熟練掌握影響滑動摩擦力的因素，能結(jié)合實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析，是解答本題的關(guān)鍵．