Question

10．在探究滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，小明的實(shí)驗(yàn)過程如圖所示．

（1）小明把長方體木塊平放在水平桌面上，為了測出滑動(dòng)摩擦力的大小，他用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)．記下此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F₁，則滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F₁（或彈簧測力計(jì)的拉力、拉力、F₁）．
（2）由甲、乙兩圖得到的結(jié)論是當(dāng)壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙滑動(dòng)摩擦力越大（滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度有關(guān)）．
（3）圖乙和圖丙探究的問題是滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小的關(guān)系．
（4）在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，小明又猜想：滑動(dòng)摩擦力的大小可能與物體的接觸面積有關(guān)．請你利用圖中已有的器材，設(shè)計(jì)探究方案驗(yàn)證小明的猜想．

Answer 1

分析 （1）水平勻速拉動(dòng)木塊，讓木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊處于平衡狀態(tài)，由二力平衡條件可知，滑動(dòng)摩擦力等于拉力；
（2）（3）根據(jù)控制變量法的要求分析圖示實(shí)驗(yàn)，根據(jù)控制的變量與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（4）要探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面積的關(guān)系，需保持壓力和接觸面的粗糙程度不變，改變接觸面積．

解答 解：（1）在實(shí)驗(yàn)中，用彈簧測力計(jì)拉著木塊時(shí)，應(yīng)水平地拉動(dòng)，使它在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．根據(jù)二力平衡條件可知，木塊所受摩擦力的大小等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)．
（2）由甲、乙兩圖所示實(shí)驗(yàn)可知，物體間的壓力相等，而接觸面的粗糙程度不同，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大，由此可知，滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)，在壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大．
（3）由圖乙、丙所示實(shí)驗(yàn)可知，接觸面的粗糙程度相同而物體間的壓力不同，可以探究滑動(dòng)摩擦力與壓力大小的關(guān)系． 
（4）滑動(dòng)摩擦力大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，要探究與接觸面積的大小關(guān)系，需保持壓力和接觸面的粗糙程度相同，改變接觸面積的大小，所以應(yīng)把木塊平放在木板上用彈簧測力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊，記下讀數(shù)；把木塊側(cè)放在木板上用彈簧測力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊，再記下讀數(shù)；比較兩次讀數(shù)的大�。�
故答案為：（1）勻速；彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F₁（或彈簧測力計(jì)的拉力、拉力、F₁）；（2）當(dāng)壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙滑動(dòng)摩擦力越大（滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度有關(guān)）；（3）滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小的關(guān)系；（4）把木塊平放在木板上用彈簧測力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊，記下讀數(shù)；把木塊側(cè)放在木板上用彈簧測力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊，再記下讀數(shù)；比較兩次讀數(shù)的大�。�

點(diǎn)評 本題是探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法的應(yīng)用．