Question

閱讀短文，回答短文后的問題．
在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”的過程中，一些同學(xué)作出了以下猜想：
猜想A滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)；
猜想B滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面間的壓力大小有關(guān)；
為了檢驗(yàn)上述有關(guān)猜想是否正確，某同學(xué)選用了一塊底面與各個(gè)側(cè)面粗糙程度均相同的長方體木塊，并設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案：
步驟1把長方體的木塊平放在水平的長木板上，用彈簧測力計(jì)水平拉木塊沿直線勻速滑動(dòng)，讀出這時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)（如圖甲）；
步驟2在長方體木塊放上砝碼（如圖乙），用彈簧測力計(jì)水平拉木塊，使砝碼與木塊一起沿直線勻速運(yùn)動(dòng)，比較“步驟2”與“步驟1”中彈簧測力計(jì)讀數(shù)的大小；
步驟3在水平長木板鋪上一層棉布，把木塊平放在棉布上（不加砝碼），用彈簧測力計(jì)水平拉木塊沿直線勻速滑動(dòng)（如圖丙），比較“步驟3”與“步驟1”中彈簧測力計(jì)讀數(shù)的大小．

（1）當(dāng)用彈簧測力計(jì)水平拉木塊沿直線勻速滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)摩擦力的大小就等于彈簧測力計(jì)的讀數(shù)，為什么？
（2）“步驟2”的設(shè)計(jì)目的，是為了檢驗(yàn)上述猜想（A、B）中哪一個(gè)的正確與否？
（3）在“步驟2”中，若木塊上方砝碼的重為0.5牛，當(dāng)用彈簧測力計(jì)水平拉木塊沿直線勻速滑動(dòng)時(shí)，則砝碼與木塊間摩擦力的大小（

D

）
（A）大于0.5牛                   （B） 大于零且小于0.5牛
（C）等于0.5牛                   （D）等于零．

Answer 1

分析：（1）在拉動(dòng)木塊時(shí)要求沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣才能使拉力與摩擦力成為一對平衡力，這里是通過二力平衡的原理，借助彈簧測力計(jì)的拉力將摩擦力測出的；
（2）根據(jù)影響摩擦力大小的兩個(gè)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，步驟2的主要變化是增加了壓力，應(yīng)從這一角度來分析；
（3）對砝碼與木塊兩者之間的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行判斷，當(dāng)二者處于相對靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，它們之間是沒有摩擦力產(chǎn)生的．

解答：解：（1）因?yàn)橹挥心緣K做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力和拉力才是一對平衡力，它們的大小才會(huì)相等，因此，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用彈簧測力計(jì)拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
答：依據(jù)了二力平衡原理，此時(shí)拉力與摩擦力是一對平衡力；
（2）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，步驟2與步驟1相比，接觸面的粗糙程度相同，增加了砝碼后，壓力增大，因此，是探究的摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系．
答：是為了檢驗(yàn)猜想B的正確與否；
（3）當(dāng)用彈簧測力計(jì)水平拉木塊沿直線勻速滑動(dòng)時(shí)，則砝碼與木塊間保持相對靜止，且沒有相對運(yùn)動(dòng)的趨勢，因此，它們之間是不存在摩擦力的，即摩擦力大小等于零，選項(xiàng)D符合題意．
故選D．

點(diǎn)評：本實(shí)驗(yàn)中主要考查了轉(zhuǎn)換法和控制變量法的運(yùn)用，這是實(shí)驗(yàn)成功的基礎(chǔ)，也是我們應(yīng)該熟練掌握的實(shí)驗(yàn)技能．同時(shí)，二力平衡條件的運(yùn)用、對實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確分析，也是我們應(yīng)該從這類實(shí)驗(yàn)題中應(yīng)該學(xué)到的．本題的易錯(cuò)點(diǎn)在于最后一問，即對砝碼與木塊間摩擦力大小的分析，這里應(yīng)該特別注意，當(dāng)兩物體相對靜止，且沒有運(yùn)動(dòng)趨勢時(shí)，是不存在摩擦力的．