Question

小明同學(xué)想探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”．他首先進(jìn)行了兩方面的猜想．然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供下列器材：A、帶鉤的長方體木塊  B、帶鉤的正方體木塊   C、表面平整的長木板  D、棉布  E、直尺  F、彈簧測力計(jì)  G、幾支圓鉛筆  H、砝碼．在水平桌面上按照下圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想：
1）根據(jù)小明同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況，你認(rèn)為他的猜想是：摩擦力的大小與

 

和

 

有關(guān)．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	接觸面	壓力	彈簧測力計(jì)的讀數(shù)
1（甲）	木板面	20N	3.6N
2（乙）	木板面	25N	6.6N
3（丙）	棉巾面	20N	5.6N

（2）下表是小明的數(shù)據(jù)記錄表格，請幫助小明完成表中數(shù)據(jù)記錄：
①比較第1、2次實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：

 

②比較第1、3次實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：

 

．
（3）上面的實(shí)驗(yàn)過程中，要求彈簧測力計(jì)拉著木塊在水平面上必須做

 

運(yùn)動(dòng)，理由是：這樣做彈簧測力計(jì)的拉力和摩擦力才是一對

 

．彈簧測力計(jì)的示數(shù)和木塊受到的摩擦力的大小才是相等的．但是在做實(shí)驗(yàn)的過程中，小明發(fā)現(xiàn)很難控制彈簧測力計(jì)做勻速運(yùn)動(dòng)，于是他對實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了如圖3所示的改進(jìn)，將彈簧測力計(jì)如圖固定在桌子一端，木塊壓到木板面上向右水平拉動(dòng)木板面．你認(rèn)為他能達(dá)到目的嗎？

 

．理由是：

 

．

Answer 1

分析：（1）影響滑動(dòng)摩擦力的因素有壓力的大小和接觸面的粗糙程度，因此，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)控制變量法的要求，在控制其中一個(gè)變量的情況下，探究滑動(dòng)摩擦力的大小與另一個(gè)變量的關(guān)系，在得出結(jié)論時(shí)，也同樣要注意對控制變量的描述．
（2）滑動(dòng)摩擦力是產(chǎn)生在物體接觸面上的力，因此，在測量時(shí)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(jì)的拉力將其測出．因此，在拉動(dòng)木塊時(shí)要求沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，使拉力與摩擦力成為一對平衡力．

解答：解：（1）第一、二次實(shí)驗(yàn)中接觸面的粗糙程度相同，壓力不同，而第一、三次實(shí)驗(yàn)中壓力相同，接觸面的粗糙程度不同，說明是為了研究滑動(dòng)摩擦力與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)．
（2）①在1、2次實(shí)驗(yàn)中，接觸面的粗糙程度相同，壓力不同，彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同，由此可得出結(jié)論：接觸面粗糙程度相同，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；
②在1、3次實(shí)驗(yàn)中，壓力的大小相同，接觸面的粗糙程度不同，彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同，由此可得出結(jié)論：壓力大小相同，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；
（3）①為了使拉力與摩擦力成為一對平衡力，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉著木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)摩擦力的大小可從彈簧測力計(jì)示數(shù)得出；
②拉動(dòng)木板時(shí)，木塊受到向右的摩擦力，由于木塊相對地面靜止，則摩擦力與彈簧秤測力計(jì)的拉力是一對平衡力．壓力不變，接觸面粗糙程度不變，滑動(dòng)摩擦力不變，實(shí)驗(yàn)時(shí)不必保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，但是彈簧測力計(jì)相對地面處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧測力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)，使讀數(shù)更準(zhǔn)確．
故答案為：（1）壓力大小；接觸面的粗程度；
（2）①接觸面粗糙程度相同，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；
②壓力大小相同，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；
（3）勻速直線；平衡力；能；拉動(dòng)的是木板，彈簧測力計(jì)與木塊相對靜止，此時(shí)讀數(shù)更準(zhǔn)確．

點(diǎn)評：本題所考查的實(shí)驗(yàn)是最典型的利用轉(zhuǎn)換法和控制變量法來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的實(shí)驗(yàn)，在“研究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”的實(shí)驗(yàn)中，除了上述兩種物理研究方法外，我們還應(yīng)重點(diǎn)掌握兩方面的內(nèi)容，一是二力平衡原理在本實(shí)驗(yàn)過程中的運(yùn)用，二是熟記影響滑動(dòng)摩擦力大小的兩個(gè)因素．