Question

6．實驗小組要探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”，他們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�。虎诮佑|面的粗糙程度；③接觸面積的大小．
通過如圖所示實驗操作驗證這些猜想：
（1）實驗中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(jù)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�。�
（2）如果要驗證猜想②，應該選擇乙、丙兩幅圖所示的實驗步驟來操作，根據(jù)圖中彈簧測力計的示數(shù)可得出結(jié)論：在其他因素相同的情況下，在壓力、接觸面積大小一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（3）要驗證猜想③，將木塊切去一半，重復甲的操作過程，如圖丁所示．比較甲和丁的實驗結(jié)果，于是小明得出結(jié)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(jié)論不可靠（填“可靠”或“不可靠”），理由是在改變接觸面積的同時，沒有控制壓力不變．
（4）上面實驗過程中用到了控制變量法．
（5）為了驗證猜想③我們應該如何設計實驗？請簡要說出思路．

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(jù)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）（5）根據(jù)控制變量法分析．

解答 解：（1）實驗中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，根據(jù)二力平衡原理，拉力和摩擦力是一對平衡力，摩擦力等于拉力；
（2）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，所以應選擇乙圖和丙圖；
由圖知，在壓力、接觸面積大小一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；
（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，將木塊切去一半，則在接觸面積變化的同時，壓力也發(fā)生了變化，所以得出錯誤結(jié)論．
（4）探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”時采用了控制變量法；
（5）探究滑動摩擦力大小與接觸面積的大小關系時，應控制壓力和接觸面的粗糙程度不變，改變接觸面積的大小，所以可以通過讓木塊平放、側(cè)放、豎放來改變接觸面積的大小，根據(jù)測力計示數(shù)判定摩擦力與接觸面的關系．
故答案為：（1）勻速直線；二力平衡；（2）乙、丙；在壓力、接觸面積大小一定時，接觸面越粗糙；（3）不可靠；在改變接觸面積的同時，沒有控制壓力不變；（4）控制變量；（5）見解析．

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．