Question

【題目】在探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)時，同學(xué)們的猜想分別是接觸面積、對接觸面的壓力和接觸面的材料．在實驗中得出了摩擦力的大小和接觸面大小無關(guān)的結(jié)論后，某小組同學(xué)繼續(xù)探究滑動摩擦力和其他因素的關(guān)系，他們將質(zhì)量不同的物塊分別放置在水平的木板和橡膠板上，并用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動物塊，如圖所示．實驗數(shù)據(jù)分別記錄在表一、表二中．

表一 木板 補驗序號 質(zhì)量（克） 拉力（牛）

表二 橡膠板 補驗序號 質(zhì)量（克） 拉力（牛）

①分析比較實驗序號與與或與與的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：物體在同一水平面上勻速運動時，________________________．

②分析比較實驗序號與或與或與的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是： _________________________________________．

③在實驗的過程中有同學(xué)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)拉力的方向與水平方向的夾角變化時，拉力的大小也隨之改變．為了探究拉動物體時拉力大小與拉力方向的關(guān)系，他們把質(zhì)量為克的物塊放在木塊上繼續(xù)實驗，并用更精密的儀器測量拉力．如圖所示，實驗中逐漸增大拉力與水平面的夾角，勻速拉動木塊，數(shù)據(jù)記錄在表三中．

實驗序號 夾角（度） 拉力（牛）

分析表三中數(shù)據(jù)，可得初步結(jié)論：_____________________________．

④他們還猜想拉力最小時的角度可能與水平面的粗糙程度有關(guān)，為驗證這一猜想，他們應(yīng)設(shè)計的實驗步驟是：__________（請選填下列各項中的字母）．

A．將質(zhì)量不同的物塊放置在粗糙程度不同的水平面上

B．將質(zhì)量相同的物塊放置在粗糙程度不同的水平面上

C．將質(zhì)量不同的物塊放置在粗糙程度相同的水平面上

D．用力沿水平方向勻速拉動物塊

E．用力沿不同方向勻速拉動物塊

F．記錄數(shù)據(jù)

Answer 1

【答案】拉力大小與物體的質(zhì)量成正比； 沿水平方向勻速拉動質(zhì)量相同的物體，接觸面的材料不同，拉力的大小不同； 在同一水平面上勻速拉動同一物體，拉力方向隨水平面夾角增大時，拉力先減小后增大； B、E、F。

【解析】

①根據(jù)控制變量法可判斷：實驗次數(shù)1、2、3控制的是接觸面積和粗糙程度，改變的質(zhì)量，研究拉力與質(zhì)量大小的關(guān)系；

②比較實驗序號1與4或2與5或3與6的數(shù)據(jù)是壓力相同，研究拉力與接觸面的粗糙程度；

③分析表三實驗結(jié)論，接觸面積、粗糙程度和壓力都相同，但拉力與水平面的夾角不同，拉力也隨之變化，根據(jù)數(shù)據(jù)即可分析；

④根據(jù)控制變量法可判斷拉力最小時的角度α可能與水平面的粗糙程度有關(guān)時應(yīng)控制不變的物理量是接觸面積、粗糙程度和壓力，由此可設(shè)計實驗步驟。

①比較實驗次數(shù)1、2、3或4、5、6的數(shù)據(jù)可知：接觸面積和粗糙程度相同，物體質(zhì)量增大，則拉力大小增大，且拉力大小與物體的質(zhì)量成正比，所以可得出的初步結(jié)論是：拉力大小與物體的質(zhì)量成正比；

②比較實驗序號1與4或2與5或3與6的數(shù)據(jù)可知：質(zhì)量相同的物體在不同材料的接觸表面上運動，拉力的大小不同，所以可得出的初步結(jié)論是：沿水平方向勻速拉動質(zhì)量相同的物體，接觸面的材料不同，拉力的大小不同；

③分析表三實驗結(jié)論，接觸面積、粗糙程度和物體質(zhì)量都相同，但拉力與水平面的夾角增大時，拉力先減小后增大，由此分析可得：在同一水平面上勻速拉動同一物體，拉力方向隨水平面夾角增大時，拉力先減小后增大；

④根據(jù)控制變量法可知：應(yīng)控制接觸面積和壓力不變，觀察角度α為30度時，拉力在粗糙程度不同的水平面上勻速運動，拉力是否為最小，所以實驗步驟為：

1、將質(zhì)量相同的物塊放置在粗糙程度不同的水平面上；

2、用力沿不同方向勻速拉動物塊；

3、記錄數(shù)據(jù)。

所以正確的步驟：B、E、F。

故答案為：①拉力大小與物體的質(zhì)量成正比；②沿水平方向勻速拉動質(zhì)量相同的物體，接觸面的材料不同，拉力的大小不同；③在同一水平面上勻速拉動同一物體，拉力方向隨水平面夾角增大時，拉力先減小后增大；④B、E、F。