Question

9．教室的門栓壞了，門經(jīng)常被風(fēng)吹開，這是門與門框間摩擦太小的緣故．如何增大摩擦呢？同學(xué)們提出一些設(shè)想，概括如下：a．增大壓力增大摩擦；b．增大接觸面粗糙程度增大摩擦； c．增大接觸面積增大摩擦； d．增大運(yùn)動速度增大摩擦．

為了驗(yàn)證這些設(shè)想，他們利用長方體木塊、鐵塊、彈簧測力計(jì)、毛巾和水平桌面等，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并將數(shù)據(jù)記入表中：

次 序	接觸面情況		速度	壓力/N	摩擦力/N
	接觸面	接觸面積/m2
1	木與桌面	0.01	v	5	1
2	木與桌面	0.01	2v	5	1
3	木與桌面	0.01	v	10	2
4	木與毛巾面	0.01	v	5	★
5	木與桌面	0.005	v	5	1

（1）比較實(shí)驗(yàn)1、2可知：設(shè)想d是錯(cuò)誤的，判斷的理由是當(dāng)壓力、接觸面積、接觸面粗糙程度相同時(shí)，速度不同，但摩擦力相同；
（2）比較實(shí)驗(yàn)1、5兩組數(shù)據(jù)，可以判斷設(shè)想c是否正確；
（3）在實(shí)驗(yàn)中，測量摩擦力時(shí)應(yīng)保持木塊在水平桌面上作勻速直線運(yùn)動；如圖的彈簧測力計(jì)示數(shù)是表中“★”處的數(shù)值，其大小為2.5N；
（4）某同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)3、4數(shù)據(jù)，并支持設(shè)想b，你認(rèn)為他這種分析方法不正確（填“正確”或“不正確”），其理由是沒有控制壓力大小相同；
（5）請你利用上述分析得出的結(jié)論，寫出一種能將門關(guān)緊的方法：在門與門框間墊物體．

Answer 1

分析 （1）摩擦力大小可能跟壓力大小、接觸面積、接觸面粗糙程度、運(yùn)動速度大小有關(guān)，探究摩擦力大小跟其中一個(gè)因素之間的關(guān)系時(shí)，控制其它因素不變，改變該因素，得出摩擦力大小跟該因素之間的關(guān)系．
（2）要探究滑動摩擦力的大小和接觸面積的大小無關(guān)，要控制壓力、速度、接觸面粗糙程度相同，接觸面積不同，比較摩擦力大�。�
（3）彈簧測力計(jì)水平拉動木塊，木塊進(jìn)行勻速直線運(yùn)動時(shí)，木塊水平方向上受到滑動摩擦力和拉力作用，這兩個(gè)力是平衡力，大小相等，間接測量滑動摩擦力大�。�
彈簧測力計(jì)讀數(shù)：首先確定每一個(gè)小格和每一個(gè)大格代表的示數(shù)，然后根據(jù)指針位置讀數(shù)．
（4）采用控制變量法探究滑動摩擦力跟其中一個(gè)因素關(guān)系時(shí)，一定控制其它因素不變，才能得出正確結(jié)論．
（5）可以通過增大壓力、或增大接觸面粗糙程度的方法來增大門和門框之間的摩擦力．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)1、2，壓力、接觸面積、接觸面粗糙程度一定時(shí)，速度不同，但摩擦力相同．所以設(shè)想d是錯(cuò)誤的．
（2）研究摩擦力與接觸面積大小的關(guān)系，要控制壓力與接觸面的粗糙程度相同，故比較實(shí)驗(yàn)1、5兩組數(shù)據(jù)，可以判斷設(shè)想c是否正確；
（3）在實(shí)驗(yàn)過程中，保持彈簧測力計(jì)水平拉動木塊進(jìn)行勻速直線運(yùn)動，滑動摩擦力和拉力是一對平衡力，大小相等，間接測量滑動摩擦力大�。�
彈簧測力計(jì)每一個(gè)大格代表1N，每一個(gè)小格代表0.2N，所以滑動摩擦力為2.5N．
（4）研究摩擦與接觸面的關(guān)系，要控制壓力大小相同，由實(shí)驗(yàn)3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，接觸面積、速度相同，但接觸面粗糙程度、壓力大小都不同，因此這種分析方法不正確，不能得出摩擦力和接觸面粗糙程度的具體關(guān)系．
（5）我們可以在門和門框之間墊東西，通過增大壓力的方法以增大門和門框之間的摩擦力，將門關(guān)緊．
故答案為：（1）d；當(dāng)壓力、接觸面積、接觸面粗糙程度相同時(shí)，速度不同，但摩擦力相同；（2）1和5；（3）勻速直線；2.5；（4）不正確；沒有控制壓力相同；（5）在門與門框間墊物體；

點(diǎn)評 本題探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)，考查實(shí)驗(yàn)原理及控制變量法的運(yùn)用及增大摩擦力在實(shí)際中的應(yīng)用．