Question

9．在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與那些因素有關(guān)”的活動(dòng)中，小黃同學(xué)提出了以下猜想：
A．滑動(dòng)摩擦力的大小可能與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)．
B．滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)．
C．滑動(dòng)摩擦力的大小可能與壓力的大小有關(guān)．
小黃同學(xué)進(jìn)行了如圖的甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)探究過程：

①在實(shí)驗(yàn)中，小黃應(yīng)該沿水平方向用彈簧測(cè)力計(jì)拉著物體做勻速直線 運(yùn)動(dòng)．
②對(duì)比圖中甲丙兩個(gè)探究過程，可以驗(yàn)證猜想C．
③實(shí)驗(yàn)探究中，小黃采用的實(shí)驗(yàn)方法是C
A．類比法      B．科學(xué)推理法      C．控制變量法
④在甲探究過程中，小黃正確操作，拉動(dòng)物體時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)是2N，此時(shí)摩擦力為2 N，若拉力增大到3N時(shí)，摩擦力為2 N．
小黃將木塊沿豎直方向切去一半，重做實(shí)驗(yàn)，通過比較得出結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的大小有關(guān)，你認(rèn)為他的結(jié)論是錯(cuò)誤（選擇“正確”或“錯(cuò)誤”），為什么沒有控制壓力相同．此實(shí)驗(yàn)過程中，很難控制木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)力計(jì)讀數(shù)不準(zhǔn)確，針對(duì)實(shí)驗(yàn)中的不足，寫出改進(jìn)方案．（畫圖或文字說明均可）

Answer 1

分析 （1）彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)物體時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)顯示拉力大小，要使拉力等于摩擦力，物體要進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡條件求出摩擦力大�。�
（2）摩擦力可能跟壓力大小、接觸面粗糙程度、運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，探究滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小關(guān)系時(shí)，控制接觸面粗糙程度和運(yùn)動(dòng)速度不變，改變壓力大小，觀察摩擦力大小的變化，由此可以判斷要選擇的實(shí)驗(yàn)．
（3）當(dāng)一個(gè)物理量受到多個(gè)因素的影響時(shí)，探究物理量和其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，控制其它因素不變，這種方法是控制變量法．
（4）①當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)水平方向勻速直線拉動(dòng)物體時(shí)，摩擦力大小等于拉力大小，根據(jù)二力平衡條件求出摩擦力大��；
②滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，跟物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)，由此可以判斷當(dāng)物體受到的拉力增大時(shí)，摩擦力的大小是多少；
③滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，探究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面積大小的關(guān)系時(shí)，控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變；
④實(shí)驗(yàn)過程中很難保持物體進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)，可以使彈簧測(cè)力計(jì)固定，拉動(dòng)物體下面的長(zhǎng)木板，物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓力不變，接觸面粗糙程度不變，滑動(dòng)摩擦力不變，并且彈簧測(cè)力計(jì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，便于讀數(shù)，實(shí)驗(yàn)過程中不必要求長(zhǎng)木板進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)．

解答 解：
①小黃用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)物體時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)顯示拉力大小，要使摩擦力等于拉力，物體必須做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
②甲丙實(shí)驗(yàn)中接觸面粗糙程度一定、壓力不同，可以探究滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小的關(guān)系．驗(yàn)證猜想C．
③猜想滑動(dòng)摩擦力大小跟物體的運(yùn)動(dòng)速度、接觸面粗糙程度、壓力大小有關(guān)，探究滑動(dòng)摩擦力跟其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制其它因素不變，這種方法是控制變量法，故C正確．
④小黃用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速直線拉動(dòng)物體時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)是2N，拉力是2N，根據(jù)二力平衡條件得，摩擦力大小等于拉力大小，所以摩擦力大小是2N；
當(dāng)拉力增大時(shí)，壓力不變，接觸面粗糙程度不變，摩擦力大小不變；
因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，在研究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面大小的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，小華將木塊沿豎直方向截去一半后，雖然接觸面的粗糙程度沒變，但木塊對(duì)接觸面的壓力減小了一半，所以得出了錯(cuò)誤的結(jié)論；
實(shí)驗(yàn)過程中很難保持物體進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)，可以使彈簧測(cè)力計(jì)固定，拉動(dòng)物體下面的長(zhǎng)木板，物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓力不變，接觸面粗糙程度不變，滑動(dòng)摩擦力不變，并且彈簧測(cè)力計(jì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，便于讀數(shù)，實(shí)驗(yàn)過程中不必要求長(zhǎng)木板進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)．
所以改進(jìn)方案為：使彈簧測(cè)力計(jì)固定，拉動(dòng)物體下面的長(zhǎng)木板．
如故答案為：①勻速直線；②甲丙；③C；④2；2；錯(cuò)誤；沒有控制壓力相同；使彈簧測(cè)力計(jì)固定，拉動(dòng)物體下面的長(zhǎng)木板．

點(diǎn)評(píng) （1）掌握滑動(dòng)摩擦力大小的影響因素，能夠利用控制變量法探究滑動(dòng)摩擦力大小的影響因素；
（2）最后一問，采用固定彈簧測(cè)力計(jì)不動(dòng)，拉動(dòng)長(zhǎng)木板，不必控制長(zhǎng)木板進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)，便于操作．