Question

13．在“探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”時，同學們提出了下列猜想：
A．與接觸面所受的壓力大小有關(guān)；　　　B．與接觸面的粗糙程度有關(guān)；
C．與接觸面的面積大小有關(guān)；　　　　　　　D．與物體運動的速度大小有關(guān)．
為了驗證以上猜想，小明的實驗小組設(shè)計了如圖所示的實驗：

（1）為了測量滑動摩擦力的大小，必須使木塊在水平木板上做勻速直線運動．
（2）在探究滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力大小有關(guān)時，應(yīng)該控制接觸面粗糙程度和接觸面的面積大小、物體運動速度等不變，故此應(yīng)選擇圖中的圖甲和乙．
（3）如果實驗小組得到的實驗數(shù)據(jù)如表所示，則表中數(shù)據(jù)可以驗證猜想D（填序號），可以得到的結(jié)論是滑動摩擦力的大小與物體運動速度無關(guān)．

實驗次數(shù)	木塊運動快慢	彈簧測力計示數(shù)（N）
1	較快	1.8
2	慢	1.8
3	較慢	1.8

（4）小聰所在小組想探究摩擦力和接觸面積是否有關(guān)應(yīng)怎樣設(shè)計方案：把甲圖中的木塊豎立放置勻速拉動，比較彈簧測力計的示數(shù)．

Answer 1

分析 （1）水平勻速拉動木塊，使木塊做勻速直線運動，木塊處于平衡狀態(tài)，此時滑動摩擦力與彈簧測力計的拉力是一對平衡力；
（2）探究滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力大小時，應(yīng)控制接觸面不變，只改變壓力，結(jié)合圖中的特點可判斷如何改變壓力的大��；
（3）通過分析表格中的數(shù)據(jù)，可判斷滑動摩擦力的大小與物體運動速度的關(guān)系；
（4）要探究摩擦力和接觸面積是否有關(guān)，應(yīng)控制接觸面的粗糙程度和壓力不變，只改變接觸面積的大小．

解答 解：
（1）實驗中應(yīng)使木塊在彈簧測力計拉力的作用下做勻速直線運動，因為這樣滑動摩擦力與拉力是一對平衡力，彈簧測力計的示數(shù)表示滑動摩擦力的大小；
（2）探究滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力大小時，應(yīng)控制接觸面粗糙程度和接觸面不變，只改變壓力，故此應(yīng)選擇圖中的甲和乙；
（3）分析表中的數(shù)據(jù)可知，三次實驗中木塊運動的速度不同，但彈簧測力計的示數(shù)始終為1.8N不變，即滑動摩擦力大小相同，所以可得出結(jié)論：滑動摩擦力的大小與物體運動速度無關(guān)；
（4）探究摩擦力大小與接觸面積是否有關(guān)時，應(yīng)控制壓力和接觸面粗糙程度不變，改變接觸面積的大小，可以在甲實驗的基礎(chǔ)上把木塊豎立放置拉動即可．
故答案為：（1）勻速直線；（2）接觸面粗糙程度；甲；乙；（3）D；滑動摩擦力的大小與物體運動速度無關(guān)；（4）把甲圖中的木塊豎立放置勻速拉動，比較彈簧測力計的示數(shù)．

點評 把握住利用控制變量法分析實驗結(jié)論的基本思路是解答此題的關(guān)鍵所在．