Question

在探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的實驗中，小明同學(xué)提出以下猜想：
Ⅰ、與物體的速度的大小有關(guān)；
Ⅱ、與接觸面的粗糙程度（表面狀況）有關(guān)；
Ⅲ、與壓力的大小有關(guān)；
（1）為了驗證上述猜想是否正確，他采用了圖甲所示的裝置進行實驗．實驗中應(yīng)拉著彈簧測力計使木塊沿水平方向做______運動．
（2）實驗時他發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)不穩(wěn)定，便對實驗裝置進行改進，如圖乙所示，他用雙面膠將彈簧測力計固定在長方體木塊的上表面，用細線連接彈簧測力計的掛鉤和電動機．在木塊上放置不同的砝碼，當(dāng)電動機以不同的轉(zhuǎn)速工作時，通過細線水平拉動木塊以不同的速度做勻速直線運動．實驗記錄如下：

實驗次數(shù)	表面狀況	壓力/N	摩擦力/N	木塊的速度/m/s
1	木板	2.0	0.6	0.1
2	木板	4.0	1.2	0.1
3	木板	4.0	1.2	0.2
4	砂紙	2.0	1.0	0.1

①分析2、3兩次的實驗記錄，可驗證猜想Ⅰ是______（填“正確”或“錯誤”）的．
②分析______兩次的實驗記錄，可初步驗證猜想Ⅱ；
③分析______兩次的實驗記錄，可初步驗證猜想Ⅲ；
（3）由以上實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：______．
（4）小明同學(xué)進行實驗時很好地運用了“控制變量”的方法，在以下幾個實驗中也用到這種方法的有______
A．用乒乓球研究音叉振動發(fā)聲
B．探究歐姆定律
C．探究液體壓強大小與什么因素有關(guān)
D．托里拆利實驗測量大氣壓強

Answer 1

解：（1）因為只有木塊做勻速直線運動時，摩擦力和拉力才是一對平衡力，它們的大小才會相等，因此，實驗中應(yīng)用彈簧測力計拉著物體做勻速直線運動；
（2）①分析2、3兩次的實驗記錄可知，接觸面的粗糙程度相同、壓力也相同，速度不同，滑動摩擦力相同，說明滑動摩擦力與物體運動的速度無關(guān)，故猜想Ⅰ是錯誤的；
②要探究摩擦力的大小和接觸面粗糙程度的關(guān)系，要保證壓力一定，1和4符合條件；
③要探究摩擦力的大小和壓力大小的關(guān)系，要保證接觸面的粗糙程度一定，1和2符合條件；
（3）根據(jù)（2）中的實驗數(shù)據(jù)可知，滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度和壓力有關(guān)，與速度無關(guān)；
（4）A、用乒乓球研究音叉振動發(fā)聲是將聲音的振動轉(zhuǎn)換為乒乓球的振動，因此利用了轉(zhuǎn)換法；
B、探究電流表與電壓關(guān)系時，需控制電阻一定，研究電流與電壓的關(guān)系；探究電流與電阻關(guān)系時，需控制電壓一定，研究電流與電阻的關(guān)系；因此探究歐姆定律是利用控制變量法進行探究的；
C、液體壓強與液體的密度和深度有關(guān)，因此需要利用控制變量法進行探究；
D、托里拆利實驗測量大氣壓強是利用轉(zhuǎn)換法探究的，通過支撐水銀柱的高度計算出大氣壓的值．
故選BC．
故答案為：
（1）勻速直線；（2）①錯誤；②1、4；③1、2；（3）滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度和壓力有關(guān)，與速度無關(guān)；（4）BC．
分析：（1）滑動摩擦力是產(chǎn)生在物體接觸面上的力，因此，在測量時應(yīng)運用轉(zhuǎn)換法，通過二力平衡的原理，借助彈簧測力計的拉力將其測出．因此，在拉動木塊時要求沿水平方向做勻速直線運動，使拉力與摩擦力成為一對平衡力；
（2）①根據(jù)影響摩擦力大小的因素，結(jié)合控制變量法，分析2、3兩次的實驗記錄中摩擦力的大小可知摩擦力是否與速度有關(guān)；
②要探究滑動摩擦力的大小和接觸面的粗糙程度的關(guān)系，需要控制壓力的大小一定，接觸面的粗糙程度不同，從1、2、3、4找出符合條件的；
③要探究滑動摩擦力的大小和壓力大小的關(guān)系，需要控制接觸面的粗糙程度一定，壓力的大小不同，從1、2、3、4找出符合條件的；
（3）根據(jù)（2）小題的分析可以得出影響摩擦力大小的因素；
（4）常用的物理學(xué)研究方法有：等效法、模型法、比較法、分類法、類比法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法等．
點評：此題考查影響滑動摩擦力大小因素的探究以及常用的物理學(xué)研究方法，該實驗主要運用了轉(zhuǎn)換法和控制變量的研究方法，這是實驗成功的基礎(chǔ)，也是我們應(yīng)該熟練掌握的實驗技能．