Question

7．在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，選用的器材有：正方體木塊，讀數(shù)準(zhǔn)確的彈簧測(cè)力計(jì)，一面較光滑一面較粗糙的長(zhǎng)木板、鉤碼若干．同學(xué)們提出了以下幾種猜想：
A．摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)
B．摩擦力的大小與物體間接觸面積大小有關(guān)
C．摩擦力的大小與物體間的接觸面的粗糙程度有關(guān)
D．摩擦力的大小與壓力大小有關(guān)
（1）組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)中要求彈簧測(cè)力計(jì)勻速直線拉動(dòng)木塊．
（2）下表是小明同學(xué)設(shè)計(jì)并記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	壓力	長(zhǎng)木板表面	木塊放置	木塊運(yùn) 動(dòng)快慢	彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N
1	一個(gè)木塊	較光滑	平放	很慢	2.2
2	一個(gè)木塊	較光滑	平放	慢	2.2
3	一個(gè)木塊	較光滑	平放	較快	2.2

小明同學(xué)的實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證猜想A（選填猜想序號(hào)）是錯(cuò)誤（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）．
（3）采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量木塊與長(zhǎng)木板之間的摩擦力時(shí)，你認(rèn)為不足之處有操作上必須要水平勻速直線拉動(dòng)物塊，操作較為困難．小娟同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，用圖乙所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為優(yōu)點(diǎn)有操作上不一定要?jiǎng)蛩僦本�拉動(dòng)長(zhǎng)木板，彈簧測(cè)力計(jì)相對(duì)固定，便于讀數(shù)．
（4）為了探究影響物體受到滑動(dòng)摩擦力大小的因素，某小組同學(xué)利用木塊A、砝碼B、彈簧測(cè)力計(jì)等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中，他們先在同一水平桌面上分別以不同的速度勻速拉動(dòng)木塊，然后通過(guò)木塊A上增加砝碼B以改變A對(duì)桌面的壓力大小，并用測(cè)力計(jì)測(cè)量木塊A受到的滑動(dòng)摩擦力大小，研究過(guò)程如圖丙（a）、（b）和（c）所示，三次實(shí)驗(yàn)中木塊A的速度大小關(guān)系為v₁=v₃＞v₂．請(qǐng)仔細(xì)觀察圖中的操作和測(cè)量結(jié)果，然后歸納得出初步結(jié)論：
①比較（a）和（b）兩圖可知：滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)；
②比較（a）和（c）兩圖可知：接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中，要拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力與摩擦力相等，是一對(duì)平衡力；
（2）滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)；
（3）可從實(shí)際操作的角度，判斷是否容易操作和便于讀數(shù)，據(jù)此找出兩種方式的不同；
（4）根據(jù)控制變量法，結(jié)合實(shí)驗(yàn)中的變量可對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論做出分析．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中要求彈簧測(cè)力計(jì)勻速直線拉動(dòng)木塊，此時(shí)拉力與摩擦力相等，是一對(duì)平衡力；
（2）由表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，無(wú)論拉動(dòng)木塊的速度如何，其拉力的大小均為2.2N不變，即摩擦力的大上不變，因此，可驗(yàn)證猜想A是錯(cuò)誤的；
（3）在實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量木塊與長(zhǎng)木板之間的摩擦力時(shí)，操作上必須要水平勻速直線拉動(dòng)物塊，操作較為困難．
實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后，用圖乙所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，操作上不一定要?jiǎng)蛩僦本�拉動(dòng)長(zhǎng)木板，彈簧測(cè)力計(jì)相對(duì)固定，便于讀數(shù)．
（4）①比較丙中（a）和（b）兩圖可以看出，兩次其它條件相同，只有速度不同，而摩擦力大小不變，故可知：滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)；
②比較丙中（a）和（c）兩圖可以看出，接觸面相同，拉動(dòng)速度相同，只有壓力大小不同，摩擦力大小不同，故可知：接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大．
故答案為：（1）勻速直線；
（2）A；錯(cuò)誤；
（3）操作上必須要水平勻速直線拉動(dòng)物塊，操作較為困難；操作上不一定要?jiǎng)蛩僦本�拉動(dòng)長(zhǎng)木板，彈簧測(cè)力計(jì)相對(duì)固定，便于讀數(shù)．；
（4）滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)；接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大．

點(diǎn)評(píng) 在本題的實(shí)驗(yàn)中，既考查了二力平衡和控制變量法的運(yùn)用，又考查了實(shí)驗(yàn)操作的改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的歸納，綜合性強(qiáng)，考查全面．