Question

  在探究“滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關”的過程中。一些同學作了以下猜想：①滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關；②滑動摩擦力的大小可能與接觸面間的壓力大小有關；③滑動摩擦力的大小可能與接觸面積的大小有關．為了檢驗上述有關猜想是否正確，所供選用的器材有：A．長木塊，B．木塊，C．毛巾，D．棉布，E．彈簧測力計，F．砝碼，G．多支圓珠筆芯．

    (1)為了檢驗猜想①是否正確，列出選用的器材是(填序號) _______________．

    (2)為了檢驗猜想②是否正確，某同學選用了木塊與木板，并設計了以下實驗方案：

    步驟l  把木塊平放在水平的長木板上，用彈簧測力計水平地拉木塊沿直線勻速滑動，讀出這時彈簧測力計的讀數(如圖甲)；

    步驟2  在木塊上放上砝碼(如圖乙)，用彈簧測力計水平地拉木塊，使砝碼和木塊一起沿直線勻速運動，讀出這時彈簧測力計的讀數；

    步驟3  在水平木板上鋪上一層棉布，把木塊放在棉布上(不加砝碼)，用彈簧測力計水平地拉木塊沿直線勻速運動(如圖丙)，讀出這時彈簧測力計的讀數．

A．“步驟2”的設計目的是為了檢驗上述猜想(①、②、③)中哪―個的正確與否。 (    )

B．為了檢驗“猜想③”是否正確，可在上述實驗基礎上再增加一個步驟，寫出你設計的這一實驗步驟__________________________________________________________．

Answer 1

點撥    解答本題應從以下兩方面入手：一是怎樣測摩擦力的大小；二是控制變量法．在檢驗“猜想①”時，如何控制壓力不變，改變接觸面的粗糙程度；在檢驗“猜想②”時，如何控制接觸面粗糙程度不變．改變對接觸面的壓力；在檢驗“猜想③”時，如何控制接觸面的粗糙程度和壓力大小不變，改變接觸面積的大小．考慮到影響摩擦力的因素較多，在上述探究過程中總要控制某些因素，使它們保持不變，進而尋找摩擦力的大小與另外一個因素的關系，這種研究方法叫做“控制變量法”．在以后學習物理過程中，要經常用到這一種研究方法．

解答   為檢驗“猜想①”滑動摩擦力的大小可能與粗糙程度有關，必須用彈簧測力計拉動物體在粗糙程度不同的水平面上，使其勻速滑動，彈簧測力計的讀數就等于物體滑動時受到的摩擦力的大小．因此，根據提供的器材應選用；A、B、C、D、E。

    “步驟2”是木塊與接觸面的粗糙程度沒有改變的情況下，只改變木塊肘接觸面的壓力大小，目的是在保持接觸面粗糙程度一定時，研究滑動摩擦力大小與壓力大小的關系．“步驟2”是檢驗“猜想②”是否正確的，故應填“步驟2”．

  為了檢驗“猜想③”是否正確，必須保持接觸面的粗糙程度和壓力大小不變，只改變接觸面的面積的大小．再增加一個步驟是：將木塊側(或豎)放在水平放置的木板上，用彈簧測力計水平地拉木塊沿直線勻速滑動，記下彈簧測力計的示數，與“步驟l”進行比較．