Question

6．學(xué)習(xí)過(guò)“影響摩擦力大小的因素”后，小強(qiáng)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室里有如圖所示的鐵塊和木塊，他想比較一下鐵塊表面和木塊表面的粗糙程度，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求勻速拉動(dòng)，是為了使彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)等于滑動(dòng)摩擦力大小，如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F₁=3.7N．
（2）若木塊與鐵塊一起勻速運(yùn)動(dòng)，在如圖中畫(huà)出木塊的受力示意圖．
（3）在進(jìn)行了中的（1）中的操作后，接下來(lái)的操作中應(yīng)交換鐵塊放和木塊的位置以改變接觸表面的粗糙程度，勻速拉動(dòng)2物塊，讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F₂請(qǐng)寫(xiě)出2個(gè)和這樣的研究方法相同的實(shí)驗(yàn)研究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，要控制電阻不變、研究壓力作用效果與受力面積大小的關(guān)系時(shí)，要控制壓力大小不變．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二力平衡的條件分析；根據(jù)測(cè)力計(jì)分度值讀數(shù)；
（2）木塊隨鐵塊沿水平方向向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊相對(duì)鐵塊沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，不受摩擦力的作用，物體受到兩個(gè)力：它的重力G，鐵塊對(duì)它的支持力F，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，作用點(diǎn)在物體的重心；
（3）影響滑動(dòng)摩擦力大小因素有兩個(gè)：壓力大小和接觸面的粗糙程度，根據(jù)控制變量法，研究與接觸面粗糙程度關(guān)系時(shí)，要控制壓力大小不變，根據(jù)圖中條件寫(xiě)出操作；
寫(xiě)出另外兩個(gè)運(yùn)用控制變量法的實(shí)驗(yàn)．

解答 解：（1）只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體在水平方向上受到平衡力的作用，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)等于滑動(dòng)摩擦力大小，如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F₁=3.7N．
（2）由于木導(dǎo)體隨鐵塊一起勻速運(yùn)動(dòng)，它們相對(duì)靜止，所以木塊不受摩擦力的作用，物體只受重力和支持力的作用；然后過(guò)重心沿豎直向下的方向和豎直向上的方向分別畫(huà)一條有向線段，即為重力和支持力的示意圖．如下圖所示：

（3）在進(jìn)行了中的（1）中的操作后，在研究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度關(guān)系時(shí)，要控制壓力大小不變，只改變接觸面的粗糙程度，故接下來(lái)的操作中應(yīng)交換鐵塊放和木塊的位置以改變接觸表面的粗糙程度，勻速拉動(dòng)2物塊，讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F₂；
以上用到了控制變量法，如研究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，要控制電阻不變；
研究壓力作用效果與受力面積大小的關(guān)系時(shí)，要控制壓力大小不變（合理即可）．
故答案為：（1）滑動(dòng)摩擦力大��；3.7；（2）如上所示：（3）交換鐵塊放和木塊的位置；如研究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，要控制電阻不變；研究壓力作用效果與受力面積大小的關(guān)系時(shí)，要控制壓力大小不變（合理即可）．

點(diǎn)評(píng) 本題探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)，考查實(shí)驗(yàn)原理及控制變量法的運(yùn)用，體現(xiàn)了對(duì)過(guò)程和方法的考查．