Question

1．小明想驗證“用滾動代替滑動能減小摩擦”的正確性，利用以下一些器材：質(zhì)量不相等、帶鉤的木塊A和木塊B（質(zhì)量、粗糙程度都不同），彈簧測力計，砝碼，棉布，圓柱狀鉛筆若干，進(jìn)行實驗探究．請完成以下填空：（1）實驗步驟一：把木塊A放在水平桌面上，用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動木塊，記下彈簧測力計的示數(shù)F₁，根據(jù)二力平衡的知識，可知F₁的大小等于木塊受到的摩擦力．
（2）實驗步驟二：把若干鉛筆放在水平桌面上，將木塊A放在其上方，用步驟一的方法拉動木塊，記下彈簧測力計的示數(shù)F₂
（3）實驗分析：當(dāng)滿足F₂＜F₁的條件時，上述結(jié)論是正確的．
（4）利用上述器材能（能/不能）比較木塊A和木塊B下表面的粗糙程度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二力平衡的條件回答；
（2）（3）要驗證“用滾動代替滑動可以減小摩擦”的正確性，就要采用控制變量法，即控制壓力的大小不變，改變下面的運動形式，即由滑動變?yōu)闈L動，測出摩擦力來比較即可；
（4）要比較木塊A和木塊B下表面的粗糙程度，根據(jù)控制變量法要保持物體對接觸面的壓力相同．

解答 解：（1）在進(jìn)行該實驗時，必須讓彈簧測力計做勻速直線運動，即只有在這種情況下，此時彈簧測力計的拉力和摩擦力才是一對平衡力，其大小才會相等；
（2）在（1）中測的是滑動摩擦力，故在這里應(yīng)用圓柱狀鉛筆放在木塊A下方（控制壓力不變），使木塊由滑動變?yōu)闈L動，進(jìn)而讀出測力計的示數(shù)，即為此時滾動時的摩擦力；
（3）由于在相同的條件下，滾動摩擦小于滑動摩擦．故所得結(jié)論應(yīng)該是F₂＜F₁．
（4）分別將AB疊放于水平桌面上，第1次A在上面、B在下面，第2次B在上面、A在下面，控制兩種情況下對下面壓力相等，重復(fù)實驗步驟（1），比較兩種情況下彈簧測力計的示數(shù)F′₁，F(xiàn)′₂大小，從而得出兩種情況下滑動摩擦力的大小：若F′₁＞F′₂則B更粗糙；
若F′₁＜F′₂，A更粗糙；
故答案為：（1）沿水平方向勻速；
（2）若干鉛筆；木塊A；
（3）F₂＜F₁
（4）能．

點評 此題主要是考查同學(xué)們的實驗設(shè)計方案能力，故能運用二力平衡的知識和控制變量的思維設(shè)計并進(jìn)行該實驗是解決該題的關(guān)鍵．