Question

8．小李要探究“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；④物體運動的快慢．接下來小明通過圖所示實驗操作驗證他的猜想：

（1）實驗中小李應該用彈簧測力計水平勻速直線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等于摩擦力，從而測出木塊所受的摩擦力的大小．
（2）如果小李要探究猜想②，他應該選擇甲、丙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：在其他因素相同的情況下，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（3）小李要探究猜想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：不可靠．小明在實驗中存在的問題是沒有控制壓力相同．
（4）小李要探究猜想④，他應該怎么做，答：以不同的速度拉著木塊在木板上作勻速直線運動，測出各次滑動摩擦力的大小并比較．

Answer 1

分析 （1）掌握二力平衡條件，要正確測出摩擦力的大小，需拉動木塊做勻速直線運動；
（2）根據猜想，要探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關系，需使壓力大小和接觸面積大小相同，改變接觸面的粗糙程度；
（3）要探究摩擦力大小與接觸面積的大小的關系，需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，改變接觸面積的大小；
（4）要探究摩擦力大小與物體運動的快慢的關系，需使壓力大小、接觸面的粗糙程度和接觸面積大小相同，改變物體運動的速度．

解答 解：
（1）實驗中小偉應該用彈簧測力計水平勻速直線拉動木塊在長木板上滑動，這時拉力和摩擦力是一對平衡力，摩擦力等于拉力；
（2）要探究②摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關系，需使壓力大小和接觸面積大小相同，改變接觸面的粗糙程度，所以應選擇甲圖和丙圖；
由圖知，在其他因素相同的情況下，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；
（3）要探究③摩擦力大小與接觸面積的大小的關系，需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，改變接觸面積的大小，而小偉將木塊切去一半，則在接觸面積變化的同時，壓力也發生了變化，所以得出錯誤結論；
（4）要探究④摩擦力大小與物體運動的快慢的關系，需使壓力大小、接觸面的粗糙程度和接觸面積大小相同，改變物體運動的速度，即以不同的速度拉著木塊在木板上作勻速直線運動，測出各次滑動摩擦力的大小并比較．
故答案為：（1）勻速直線；二力平衡；（2）甲、丙；接觸面越粗糙；（3）不可靠；沒有控制壓力相同；（4）以不同的速度拉著木塊在木板上作勻速直線運動，測出各次滑動摩擦力的大小并比較．

點評 此題是探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗，考查了學生對控制變量法的理解和應用，題目很典型．