Question

17．如圖為小敏做“探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，其中圖甲和圖乙所用的是粗糙程度相同且較光滑的木板，圖丙所用的是叫粗糙的木板，小敏做出了如下猜想：

猜想A：滑動(dòng)摩擦力大小與壓力有關(guān)；
猜想B：滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)；
猜想C：滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積有關(guān)；
為了驗(yàn)證以上猜想，小敏設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)過(guò)程：
（1）實(shí)驗(yàn)中需要用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊在水平木板上做勻速運(yùn)動(dòng)，目的是使拉力等于摩擦力；
（2）為了驗(yàn)證猜想A，比較圖甲和圖乙可得出：接觸面的粗糙程度一定，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；
（3）比較甲、丙兩圖可得出：壓力一定，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；
（4）將圖甲中的木塊側(cè)放進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)出的摩擦力與圖甲實(shí)驗(yàn)所測(cè)出的摩擦力 相同，可驗(yàn)證猜想C是錯(cuò)誤（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的．
（5）小敏感到實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)有一定的困難，經(jīng)過(guò)思考，她提出按照?qǐng)D丁所示來(lái)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置（拉動(dòng)木板），實(shí)驗(yàn)效果顯著改善，請(qǐng)你寫(xiě)出這樣改進(jìn)的好處：操作方便，實(shí)驗(yàn)中不必再控制物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；彈簧測(cè)力計(jì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，比較容易讀數(shù)．

Answer 1

分析 （1）在此題中要掌握二力平衡條件的應(yīng)用，要測(cè)量摩擦力的大小，需拉動(dòng)測(cè)力計(jì)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力大小與摩擦力大小相等；
（2）（3）根據(jù)影響摩擦力大小的兩個(gè)因素，結(jié)合控制變量法，可對(duì)不對(duì)實(shí)驗(yàn)次數(shù)中的變量和控制量進(jìn)行分析，地而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（4）用控制變量法研究摩擦力大小和接觸面積的關(guān)系，控制壓力大小、接觸面粗糙程度不變，改變接觸面積；
（5）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)．

解答 解：（1）要測(cè)滑動(dòng)摩擦力，需拉動(dòng)木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等．
（2）為了驗(yàn)證猜想A，比較圖甲和圖乙可得出：在接觸面的粗糙程度一定時(shí)，壓力越大，摩擦力越大；
（3）同樣的道理，比較甲與丙相比，壓力相同，接觸面的粗糙程度不同，因此是探究的摩擦和大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系，可得出的結(jié)論是：在壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，摩擦力越大；
（4）將圖甲中的木塊側(cè)放進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓長(zhǎng)方體木塊側(cè)放或豎放來(lái)改變接觸面積的大小，測(cè)出的摩擦力與圖甲實(shí)驗(yàn)所測(cè)出的摩擦力相同，故滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積無(wú)關(guān)，可驗(yàn)證猜想C是錯(cuò)誤的；
（5）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，物體不必做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，便于實(shí)驗(yàn)操作，另一方面，彈簧測(cè)力計(jì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，便于讀數(shù)．
故答案為：（1）勻速直線(xiàn)；（2）接觸面的粗糙程度；（3）甲；丙；（4）C；錯(cuò)誤；（5）操作方便，實(shí)驗(yàn)中不必再控制物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；彈簧測(cè)力計(jì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，比較容易讀數(shù)．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法的應(yīng)用及測(cè)量摩擦力的方法．