Question

10．小華和小明用彈簧測(cè)力計(jì)分別探究“物體所受重力大小與哪些因素有關(guān)”和“滑動(dòng)摩擦力的影響因素”：
（1）小華探究完重力大小與質(zhì)量的關(guān)系后，還想重力大小是否與物體的形狀有關(guān)，用橡皮泥為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，他用小刀將橡皮泥雕刻成各種形狀，然后測(cè)出雕刻后的各種形狀的物體的重力，發(fā)現(xiàn)物體重力隨形狀而改變，小明認(rèn)為小華的做法不合理，理由是：此實(shí)驗(yàn)不正確；沒(méi)有控制橡皮泥的質(zhì)量保持不變
（2）小明在探究摩擦力的影響因素時(shí)，猜想摩擦力與所受壓力成正比，為了驗(yàn)證猜想是否正確，小明找來(lái)一個(gè)木塊和幾個(gè)大鉤碼在實(shí)驗(yàn)桌上做實(shí)驗(yàn)，小華建議使用幾個(gè)完全相同的木塊做實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為小華的方案更便于操作與分析數(shù)據(jù)．
（3）請(qǐng)仿照?qǐng)D甲所示的示例，在圖乙中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)步驟的圖示
．
（4）實(shí)驗(yàn)中，盡量拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果某次實(shí)驗(yàn)時(shí)木塊做加速運(yùn)動(dòng)，則所測(cè)的滑動(dòng)摩擦力偏大．（選填“偏大”或“偏小”）

Answer 1

分析 （1）要探究物體的重力可能跟物體的形狀有關(guān)，必須控制物體的材料、大小即質(zhì)量相同．
（2）從此實(shí)驗(yàn)的目的入手，即“猜想摩擦力與所受壓力成正比”的角度分析即可；
（3）據(jù)（2）中的實(shí)驗(yàn)分析即可判斷；
（4）彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)顯示拉力大小，要使滑動(dòng)摩擦力等于拉力，根據(jù)二力平衡的知識(shí)，拉力必須和滑動(dòng)摩擦力方向相反，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)；木塊做加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的拉力大于摩擦力；

解答 解：（1）探究重力跟物體的形狀的關(guān)系時(shí)，必須控制橡皮泥的材料、大小也就是質(zhì)量相同．故此實(shí)驗(yàn)不正確；沒(méi)有控制橡皮泥的質(zhì)量保持不變．
（2）從此實(shí)驗(yàn)的目的入手，即“猜想摩擦力與所受壓力成正比”的角度分析即可，即使用幾個(gè)完全相同的木塊做實(shí)驗(yàn)，可以成倍的改變壓力的大小，從而觀察摩擦力的變化即可，故小華的實(shí)驗(yàn)裝置更好；而小明的方法能改變壓力，但不能成倍的改變壓力，故不如小華的效果好；
（3）由于此實(shí)驗(yàn)需要成倍的改變壓力，所以下一步的操作是，在木塊上再加上一個(gè)相同的木塊即可；如下圖所示：

（4）彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)顯示拉力大小，要使滑動(dòng)摩擦力等于拉力，根據(jù)二力平衡的知識(shí)，拉力必須和滑動(dòng)摩擦力方向相反，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)；若木塊做加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的拉力大于摩擦力，所以仍按照原來(lái)的方法讀數(shù)，即仍認(rèn)為測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于摩擦力，所以此時(shí)會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)得出的摩擦力偏大．
故答案為：（1）此實(shí)驗(yàn)不正確；沒(méi)有控制橡皮泥的質(zhì)量保持不變；（2）小華；（3）見(jiàn)上圖；（4）勻速直線；偏大．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了摩擦力大小的影響因素及相關(guān)的過(guò)程，是一道綜合性的實(shí)驗(yàn)題．