Question

20．小雨和小風(fēng)同學(xué)分別“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”，請(qǐng)你解答下列問(wèn)題：
A．小雨做了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．

（1）根據(jù)二力平衡的原理可知木塊受到的滑動(dòng)摩擦力與拉力的大小相等；
（2）由圖1甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)，可知當(dāng)壓力大小相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；
（3）為了探究滑動(dòng)摩擦力與壓力大小的關(guān)系，應(yīng)比較圖1中的乙丙兩圖．
B．小風(fēng)同學(xué)將實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)為如圖2所示的裝置：將彈簧測(cè)力計(jì)一端固定，另一端鉤住木塊，木塊下面是一長(zhǎng)木板，實(shí)驗(yàn)時(shí)拉著長(zhǎng)木板沿水平地面向右運(yùn)動(dòng)．
（1）寫(xiě)出裝置改進(jìn)以后的一條好處不需要木板做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，便于實(shí)驗(yàn)操作；
（2）將木塊沿豎直方向截去一半后，測(cè)得木塊所受的滑動(dòng)摩擦力變?yōu)樵瓉?lái)一半，由此得出滑動(dòng)摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小，你認(rèn)為他得出的這一結(jié)論不正確（選填“正確”或“不正確”），原因是沒(méi)有控制壓力一定．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)摩擦力在物體的接觸面上，所以摩擦力的大小無(wú)法直接測(cè)量，可借助于平衡力的條件，將摩擦力的大小轉(zhuǎn)化成測(cè)力計(jì)示數(shù)的大小進(jìn)行測(cè)量；
（2）因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，所以在探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素時(shí)應(yīng)使用控制變量法；
（3）木塊與彈簧測(cè)力計(jì)靜止不動(dòng)，不需要控制木板做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，便于實(shí)驗(yàn)操作，便于彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)；
（4）探究摩擦力與接觸面面積的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制接觸面粗糙程度與物體間的壓力相同而接觸面的面積不同．

解答 解：A：（1）在實(shí)驗(yàn)中，用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速直線(xiàn) 拉動(dòng)木塊，此時(shí)拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，利用二力平衡原理可知這樣可用彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)表示摩擦力的大�。�
（2）比較甲、乙兩圖可知，壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，故可得到的結(jié)論是：當(dāng)壓力大小相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大．
（3）比較乙、丙兩圖可知，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，故可得到的結(jié)論是：當(dāng)接觸面的粗糙程度相同時(shí)，壓力越答，滑動(dòng)摩擦力越大；
B：
（1）木塊與彈簧測(cè)力計(jì)固定不動(dòng)，拉動(dòng)木板運(yùn)動(dòng)，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：一方面，不需要木板做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，便于實(shí)驗(yàn)操作，另一方面，由于測(cè)力計(jì)靜止便于讀數(shù)；
（2）將木塊沿豎直方向截去一半后，沒(méi)有控制物體間的壓力不變，因此得出的結(jié)論是錯(cuò)誤的．
故答案為：A：（1）二力平衡；
（2）當(dāng)壓力大小相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；
（3）乙丙；
B：（1）不需要木板做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，便于實(shí)驗(yàn)操作；
（2）不正確；沒(méi)有控制壓力一定．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了二力平衡條件的應(yīng)用和影響滑動(dòng)摩擦力的大小因素以及控制變量法的應(yīng)用，涉及到了控制變量法和轉(zhuǎn)換法，這也是初中物理學(xué)中最常用的兩種研究方法，是我們應(yīng)該熟練掌握的．