Question

某興趣小組的同學在探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關系”時，提出了以下幾種猜想：
A、與物體接觸面積的大小有關
B、與物體受到的壓力大小有關
C、與物體運動速度有關 
D、與物體間接觸面的粗糙程度有關
為了驗證以上猜想是否正確，小組利用如圖所示裝置進行了實驗．
實驗中所用的木塊完全相同，操作方法正確，實驗過程及實驗數據如表所示．

不同表面	實驗次數	木塊的放置的方式	木塊的運動速度	彈簧測力計讀數/N
木板表面	1	一個平放	v	1.8
	2	一個平放	1.5v	1.8
	3	一個側放	V	1.8
	4	兩個平疊放	V	3.6
木板上鋪毛巾	5	一個平放	1.5v	2.4
	6	兩個平疊放	v	4.8

（1）由第1和2次實驗，可驗證猜想

C

是錯誤的．
（2）由第1和3次實驗，可得出的結論是：滑動摩擦力的大小與物體

接觸面的面積無關

．
（3）由第1和4次實驗，可得出的結論是

在接觸面粗糙程度相同時，物體間的壓力越大，滑動摩擦力越大

．
（4）除第2和5次實驗可以驗證猜想D外，還有實驗也可驗證猜想D，請你寫出兩組，兩組實驗分別是

4

 和

6

，只填實驗次數）
（5）小明想驗證“用滾動代替滑動可以減小摩擦”的正確性，利用以下一些器材：質量不相等、帶鉤的木塊A和木塊B、彈簧測力計、砝碼、棉布、圓柱狀鉛筆若干，進行實驗探究．
實驗步驟一：把木塊A放在水平桌面上，用彈簧測力計拉動木塊，記下彈簧測力計的示數F₁；
實驗步驟二：把

圓柱狀鉛筆

放在水平桌面上，將

木塊A

放在其上方，用步驟一的方法拉動木塊，記下彈簧測力計的示數F₂．
實驗分析：當滿足

F₂＜F₁

 的條件時，上述結論是正確的．

Answer 1

分析：在研究影響摩擦力大小因素的實驗中體現了物理學中對多變量問題的研究方法，即當研究對象有多個變量時，可采用控制自變量個數的研究方法．
要驗證“用滾動代替滑動可以減小摩擦”的正確性，就要采用控制變量法，即控制壓力的大小不變，改變下面的運動形式，即由滑動變為滾動，測出摩擦力來比較即可．

解答：解：（1）由第1和2次實驗可知，接觸面的粗糙程度相同、物體間的壓力相同而物體速度不同，物體受到的滑動摩擦力相同，這說明滑動摩擦力與物體的速度無關，由此可知：猜想C是錯誤的．
（2）由第1和3次實驗可知，接觸面的粗糙程度相同、物體間的壓力相同、物體運動速度相同而接觸面面積不同，物體受到的滑動摩擦力相同，由此可知：滑動摩擦力的大小與物體接觸面的面積無關．
（3）由第1和4次實驗可知，接觸面的粗糙程度相同、接觸面面積相同、物體運動速度向同而物體間的壓力不同，壓力越大，滑動摩擦力越大，由此可得：在接觸面粗糙程度相同時，物體間的壓力越大，滑動摩擦力越大．
（4）要驗證猜想D、滑動摩擦力與物體間接觸面的粗糙程度有關，應控制物體間的壓力相同、接觸面的面積相同、物體的運動速度相同而接觸面的粗糙程度不同，由表中實驗數據可知，可選用第2和5次實驗或第4和6次實驗進行驗證．
（5）實驗步驟一：把木塊A放在水平桌面上，用彈簧測力計拉動木塊，記下彈簧測力計的示數F₁；
實驗步驟二：把圓柱狀鉛筆放在水平桌面上，將木塊A放在其上方，用步驟一的方法拉動木塊，記下彈簧測力計的示數F₂．
實驗分析：當滿足F₂＜F₁的條件時，上述結論是正確的
故答案：（1）C；（2）接觸面的面積無關；（3）在接觸面粗糙程度相同時，物體間的壓力越大，滑動摩擦力越大；（4）4；6；（5）圓柱狀鉛筆；木塊A；F₂＜F₁．

點評：滑動摩擦力的大小只與壓力以及接觸面的粗糙程度有關，與其他因素無關．此題主要是考查學生的實驗分析能力和控制變量法的應用．