Question

在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，一些同學(xué)做出以下猜想：
猜想A：滑動(dòng)摩擦力可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)
猜想B：滑動(dòng)摩擦力可能與接觸面間壓力大小有關(guān)
猜想C：滑動(dòng)摩擦力可能與物體間接觸面積的大小有關(guān)
為了檢驗(yàn)上述猜想是否正確，某同學(xué)選了一塊底面與各個(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．

步驟一：把長方體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)（如圖甲）記下此時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)．
步驟二：在長方體木塊上放上砝碼，用彈簧測力計(jì)拉木塊，使砝碼和木塊一起沿直線勻速運(yùn)動(dòng)（如圖乙）比較步驟二與步驟一中彈簧測力計(jì)示數(shù)的大�。�
步驟三：在水平長木板上鋪上一棉布，把木塊平放在棉布上（不加砝碼），用彈簧測力計(jì)水平拉木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)（如圖丙），比較步驟一與步驟三中彈簧測力計(jì)示數(shù)的大�。�
回答下面的問題：
（1）為什么每次都要拉著木塊沿水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)？________
（2）設(shè)計(jì)步驟二并與步驟一中彈簧測力計(jì)的示數(shù)進(jìn)行比較，目的是為了檢驗(yàn)上述猜想________的正確是否．
（3）為了檢驗(yàn)猜想C是否正確，可在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上增加一個(gè)步驟，寫出你所設(shè)計(jì)的這一實(shí)驗(yàn)步驟________．
（4）在上述探究過程中采取的研究方法是________法．

Answer 1

解：（1）彈簧測力計(jì)拉動(dòng)木塊進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測力計(jì)顯示拉力大小，此時(shí)木塊受到的滑動(dòng)摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力，大小相等，所以滑動(dòng)摩擦力大小等于彈簧測力計(jì)示數(shù)．
（2）步驟二與步驟一接觸面粗糙程度相同，接觸面積相同，改變壓力大小，探究滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小的關(guān)系，驗(yàn)證猜想B．
（3）猜想C是探究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面積大小的關(guān)系，要控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變，所以把長方體木塊側(cè)放在水平長木板上，用彈簧測力計(jì)拉木塊，使木塊沿直線勻速運(yùn)動(dòng)，記下此時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)，與步驟一中彈簧測力計(jì)示數(shù)進(jìn)行比較．
（4）猜想滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小、接觸面積、接觸面粗糙程度有關(guān)，探究滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小關(guān)系時(shí)，控制接觸面積和接觸面粗糙程度不變；探究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面粗糙程度關(guān)系時(shí)，控制壓力大小和接觸面積大小不變；探究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面積大小關(guān)系時(shí)，控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變．這種方法是控制變量法．
故答案為：（1）使滑動(dòng)摩擦力等于彈簧測力計(jì)示數(shù)；（2）B；（3）把長方體木塊側(cè)放在水平長木板上，用彈簧測力計(jì)拉木塊，使木塊沿直線勻速運(yùn)動(dòng)，記下此時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)，與步驟一中彈簧測力計(jì)示數(shù)進(jìn)行比較；（4）控制變量．
分析：（1）彈簧測力計(jì)拉動(dòng)木塊時(shí)，彈簧測力計(jì)顯示拉力大小，當(dāng)木塊進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力，根據(jù)平衡力條件判斷，滑動(dòng)摩擦力大小等于拉力大小．
（2）猜測滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面粗糙程度、壓力大小、接觸面積大小有關(guān)，探究滑動(dòng)摩擦力大小跟其中一個(gè)因素關(guān)系時(shí)，控制其它兩個(gè)因素不變．
（3）探究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面積關(guān)系時(shí)，控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變，用木塊平放、側(cè)放、豎放來改變接觸面積大小．
（4）一個(gè)物理量受多個(gè)因素影響時(shí)，探究物理量和其中一個(gè)因素關(guān)系時(shí)，控制其它因素不變，這種方法是控制變量法．
點(diǎn)評(píng)：掌握滑動(dòng)摩擦力大小的影響因素，利用控制變量法，探究滑動(dòng)摩擦力大小跟各因素之間的關(guān)系．