Question

【題目】小偉要探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”，他猜想影響滑動摩擦力大小的因素可能有：

①接觸面所受的壓力大小；

②接觸面的粗糙程度；

③接觸面積的大小。

接下來小偉通過如圖所示的實驗操作來驗證他的猜想：

（1）本實驗用到了物理學中最常用的探究方法，即______________。

（2）實驗中小偉應該用彈簧測力計水平拉動木塊在長木板上_________滑動，這樣做是根據二力平衡的知識得出拉力_________（選填“大于”、“等于”或“小于”）摩擦力，從而間接測出木塊所受的摩擦力的大小。

（3）如果小偉要探究猜想②，他應該選擇_____兩幅圖所示的實驗步驟來操作，根據圖中彈簧測力計的示數可得出結論：在壓力相同的情況下，_________，滑動摩擦力越大。

（4）小偉要探究猜想③，他將木塊切去一半，重復甲的操作過程，如圖丁所示。他比較甲和丁的實驗結果，得出結論：滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關。你認為他的結論可靠嗎？答：_______。小偉在實驗中存在的問題是_______。

Answer 1

【答案】控制變量法 勻速 等于 甲丙 接觸面越粗糙 不可靠 沒有控制壓力大小相同

【解析】

（1）影響摩擦力的因素是壓力和接觸面的粗糙程度，研究與壓力的關系時，要控制接觸面的粗糙程度不變，研究與接觸面粗糙程度的關系需要控制壓力不變，這種方法叫控制變量法；

（2）實驗中小偉應該用彈簧測力計水平勻速拉動木塊在長木板上滑動，此時木塊水平方向上受到的拉力與摩擦力來一對平衡力，根據二力平衡的知識得出拉力等于摩擦力，從而間接測出木塊所受的摩擦力的大小。

（3）小偉要探究猜想②，即滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度要控制壓力大小相同，只改變接觸面的粗糙程度，故他應該選擇甲丙兩幅圖所示的實驗步驟來操作；

比較甲丙測力計示數，發現丙中測力計示數更大一些，即丙中木塊木塊受到的滑動摩擦力更大一些，可得出結論：在其他因素相同的情況下，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；

（4）小偉要探究猜想③，即研究滑動摩擦力大小與接觸面積的大小關系，要控制壓力大小和接觸面粗糙程度相同，他將木塊切去一半，壓力也變小了，重復甲的操作過程，故比較甲和丁的實驗結果不得出：滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關的結論。即結論不可靠，沒有控制壓力大小相同。