Question

20．在實驗課上，某小組同學(xué)用如圖所示的裝置探究影響滑動摩擦力大小的因素，三次實驗過程如圖所示． 
（1）實驗要求用彈簧測力計拉著木塊沿水平方向勻速直線運動，根據(jù)二力平衡原理，可知此時摩擦力與拉力二力大小相等，否則彈簧測力計的示數(shù)不等于摩擦力．
（2）在甲圖所示實驗中，彈簧測力的示數(shù)為2.4N．
（3）比較甲、乙兩次實驗，可以得出結(jié)論，當(dāng)接觸面的粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（4）比較甲、丙兩次實驗，可以得出結(jié)論，當(dāng)壓力大小一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（5）任何一種實驗設(shè)計都不可能十分完美，結(jié)合你在實驗中的體會，寫出本實驗存在的不足（寫二條）①實驗中很難控制勻速直線運動，測力計讀數(shù)不準(zhǔn)確；
②實驗只做一次就得出結(jié)論，得到的結(jié)論缺乏普遍性．
（6）針對實驗存在的不足，你建議他們?nèi)绾胃倪M(jìn)實驗？（畫圖或文字說明均可）①把木塊和測力計固定住，拉動下方的木板，讀彈簧測力計示數(shù)；②多做幾次實驗再得結(jié)論．

Answer 1

分析 （1）木塊只有在做勻速直線運動時，受到彈簧測力計的拉力才等于受到的摩擦力；
（2）彈簧測力計的讀數(shù)時，首先要明確的分度值；
（3）找出接觸面粗糙程度相同，而壓力不同的兩組實驗，根據(jù)彈簧測力計的情況得出結(jié)論；
（4）由結(jié)論壓力大小一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．用來探究這結(jié)論的應(yīng)該壓力大小相同的兩個圖；
比較甲、乙兩次實驗中不變的量和改變的量，從而得出結(jié)論；
（5）在測量摩擦力大小時，需勻速直線拉動木塊，而此操作很難控制；只做一次實驗結(jié)論不具有有普遍性；
（6）為保持測力計示數(shù)穩(wěn)定，可將其固定，拉動下面的木板，此時木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，拉力與摩擦力仍平衡．

解答 解：（1）實驗時為了測出滑動摩擦力大小，應(yīng)使彈簧測力計拉著木塊在水平面上做勻速直線運動，此時摩擦力和拉力是一對平衡力，根據(jù)二力平衡，可知此時滑動摩擦力與拉力大小相等；
（2）由甲圖知，測力計的分度值為0.2N，其示數(shù)為2.4N；
（3）由結(jié)論的接觸面較粗糙一定，甲、乙兩圖接觸面較粗糙相同，乙壓力大，摩擦力較大，可得結(jié)論：接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，摩擦力越大；
（4）由結(jié)論壓力大小一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．甲和丙圖的壓力相同，接觸面的粗糙程度不同，棉布粗糙，摩擦力大．所以應(yīng)比較甲和丙兩次實驗；
（5）①在此實驗中，很難控制拉動木塊做勻速直線運動，測力計的示數(shù)不穩(wěn)定，讀數(shù)較困難；
②由題實驗只做一次就得出結(jié)論，得到的結(jié)論缺乏普遍性；
（6）①為防止測力計的示數(shù)不穩(wěn)定，可將測力計和木塊固定，用力抽動木板，此時，木塊和測力計始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則測力計的示數(shù)會很穩(wěn)定了，如圖所示：

②為使實驗結(jié)論具有普遍性，可以多做幾次實驗再得結(jié)論．
故答案為：（1）勻速；二力平衡；（2）2.4；（3）壓力越大；（4）甲、丙；（5）①實驗中很難控制勻速直線運動，測力計讀數(shù)不準(zhǔn)確；②實驗只做一次就得出結(jié)論，得到的結(jié)論缺乏普遍性；（6）①把木塊和測力計固定住，拉動下方的木板，讀彈簧測力計示數(shù)，見上圖；②多做幾次實驗再得結(jié)論．

點評 此題是“探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗，考查了控制變量法在實驗中的應(yīng)用，在探究一個量與多個量的關(guān)系時，要用控制變量法，同時考查了對實驗的分析及改進(jìn)．