20.科學(xué)探究的過程一般要經(jīng)歷“提出問題”、“猜想與假設(shè)”、“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”、“分析與論證”等環(huán)節(jié).在“探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,小麗同學(xué)提出了三個猜想:
猜想1:摩擦力的大小與壓力的大小有關(guān).
猜想2:摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān).
猜想3:摩擦力的大小與物體運(yùn)動的速度有關(guān).
為了驗(yàn)證三個猜想,小麗同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn):
 
(1)在實(shí)驗(yàn)中,為了使摩擦力大小等于測力計示數(shù),小麗應(yīng)該用測力計沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動.
(2)由圖甲和圖乙兩個實(shí)驗(yàn)可知,摩擦力的大小與壓力的大小有關(guān).
(3)由圖甲和圖丙兩個實(shí)驗(yàn)可知,摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān),其中圖丙的彈簧測力計示數(shù)如圖,讀數(shù)為2.2N.
(4)為了驗(yàn)證猜想3是否正確,小麗同學(xué)用圖甲裝置進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)記錄如表.
實(shí)驗(yàn)次數(shù)木塊運(yùn)動速度(m/s)彈簧測力計示數(shù)(N)
10.051.5
20.101.5
30.151.5
由實(shí)驗(yàn)記錄可知,猜想3是錯誤(選填“正確”或“錯誤”)的.
(5)在實(shí)驗(yàn)探究中,小麗同學(xué)應(yīng)用的研究物理問題的方法是B.
    A.類比法     B.控制變量法     C.推理法      D.等效替代法.

分析 (1)滑動摩擦力是產(chǎn)生在物體接觸面上的力,因此,在測量時應(yīng)運(yùn)用轉(zhuǎn)換法,通過二力平衡的原理,借助彈簧測力計的拉力將其測出.因此,在拉動木塊時要求沿水平方向做勻速直線運(yùn)動,使拉力與摩擦力成為一對平衡力;
(2)根據(jù)影響摩擦力大小的兩個因素,結(jié)合控制變量法,可對圖甲、圖乙中的變量和控制量進(jìn)行分析;
(3)圖甲、圖丙中的變量是接觸面,而控制量是壓力的大小,據(jù)此進(jìn)行分析;
彈簧測力計在使用前要觀察其量程和分度值,再根據(jù)指針?biāo)甘镜目潭葋碜x數(shù);
(4)從數(shù)據(jù)中觀察速度的大小是否對彈簧測力計的拉力構(gòu)成了影響,從而判斷猜想3是否成立;
(5)物理學(xué)中,在研究一個量與多個變量之間的關(guān)系時,往往要先控制某些量,每次只研究與其中一個變量的關(guān)系,這就是控制變量法.

解答 解:
(1)因?yàn)橹挥心緣K做勻速直線運(yùn)動時,摩擦力和拉力才是一對平衡力,它們的大小才會相等,因此,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用彈簧測力計拉著物體做勻速直線運(yùn)動;
(2)影響滑動摩擦力的因素有壓力的大小和接觸面的粗糙程度,三次實(shí)驗(yàn)中,圖甲和圖乙的實(shí)驗(yàn)符合接觸面的粗糙程度相同,壓力不同的實(shí)驗(yàn)條件,能說明摩擦力的大小與壓力的大小有關(guān);
(3)圖甲和圖丙的實(shí)驗(yàn)相比較,兩次的壓力相同,只是改變了接觸面的粗糙程度,而拉力的大小不同,因?yàn)榭烧f明摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān);丙圖中彈簧測力計的分度值為0.2N,示數(shù)為2.2N;
(4)從表格中的數(shù)據(jù)可以看出,三次實(shí)驗(yàn)中木塊運(yùn)動的速度越來越大,而拉力的大小卻始終不變,因此可證明,猜想3是錯誤的,即摩擦力的大小與運(yùn)動的速度無關(guān);
(5)本實(shí)驗(yàn)中,分別探究了摩擦力與壓力大小和接觸面粗糙程度,以及與物體運(yùn)動速度多個變量之間的關(guān)系,運(yùn)用的是控制變量的方法.
故答案為:(1)勻速直線;(2)甲;乙;(3)接觸面的粗糙程度;2.2;(4)錯誤;(5)B.

點(diǎn)評 本題解答的關(guān)鍵是要了解摩擦力大小的影響因素,并正確運(yùn)用控制變量法進(jìn)行分析,同時還考查了二力平衡條件的運(yùn)用以及彈簧測力計的讀數(shù).

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