Question

12．在“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，同學們提出了以下幾種猜想：
A．與物體間壓力的大小有關(guān)               B．與物體運動速度的大小有關(guān)
C．與物體間接觸面積的大小有關(guān)        D．與物體間接觸面積的粗糙程度有關(guān)
   為了探究各種猜想是否正確，他們找來了量程合適的彈簧測力計一個、長木板兩塊（一塊光滑，另一塊粗糙）、長方體木塊一塊（帶有掛鉤）、砝碼一盒．
（1）要探究他們的猜想，首先要解決的是如何測量滑動摩擦力．經(jīng)過討論，大家認為：要測出木塊與長木板之間滑動摩擦力的大小，可用彈簧測力計拉著木塊沿水平長木板作勻速直線滑動．

（2）上圖是同學們做實驗時的情景，通過圖甲、乙所示的實驗，可以探究猜想D是否正確．通過實驗結(jié)果得出結(jié)論：在保持壓力一定時，粗糙程度越大，滑動摩擦力越大．
（3）要探究猜想A是否正確，他們應該比較乙、丙圖所示的實驗．
（4）上述探究物理問題的方法叫控制變量法．
（5）利用以上器材還可以探究其他猜想，請說出你的一個方案可驗證猜想C，把同一木塊分別平放、側(cè)放、立放在同一水平面上，然后用彈簧測力計勻速拉動木塊，讀出彈簧測力計的示數(shù)，觀察摩擦力的大小是否與物體間接觸面積的大小有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二力平衡條件，要正確測量摩擦力，需沿水平方向拉動木塊做勻速直線運動；
（2）對比甲、乙兩圖實驗中的相同因素和不同因素就可以得出結(jié)論；
（3）滑動摩擦力跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，在探究滑動摩擦力跟壓力關(guān)系時，需要控制接觸面粗糙程度不變，改變壓力大小，據(jù)此進行分析；（4）掌握控制變量法在實驗中的應用，根據(jù)猜想，要探究滑動摩擦力大小與其中一個量之間的關(guān)系，需保持其它量不變；
（5）根據(jù)材料可探究摩擦力大小與接觸面大小的關(guān)系．

解答 解：
（1）要準確地測出物體與長木板之間滑動摩擦力的大小，必須用彈簧測力計拉著物體，使它沿水平長木板做勻速運動，此時拉力與摩擦力平衡，大小相等；
（2）甲、乙兩圖實驗中木塊對接觸面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不同，所以研究的是摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，可以探究猜想D是否正確；通過圖中彈簧測力計的示數(shù)可知：在保持一定壓力時，接觸面越粗糙越大，滑動摩擦力越大；
（3）要探究猜想A“滑動摩擦力的大小與壓力大小的關(guān)系”，要控制接觸面粗糙程度不變，改變壓力大小，應該比較乙、丙圖所示的實驗；
（4）在探究滑動摩擦力與壓力大小、接觸面的粗糙程度、接觸面積的關(guān)系時，用到了控制變量法；
（5）根據(jù)給出的器材可知，可驗證猜想C，把同一木塊分別平放、側(cè)放、立放在同一水平面上，然后用彈簧測力計勻速拉動木塊，讀出彈簧測力計的示數(shù)，觀察摩擦力的大小是否與物體間接觸面積的大小有關(guān)．
故答案為：（1）勻速直線；（2）D；壓力；粗糙程度；（3）乙、丙；（4）控制變量法；（5）可驗證猜想C，把同一木塊分別平放、側(cè)放、立放在同一水平面上，然后用彈簧測力計勻速拉動木塊，讀出彈簧測力計的示數(shù)，觀察摩擦力的大小是否與物體間接觸面積的大小有關(guān)．

點評 此題是“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗，考查了二力平衡條件及控制變量法在實驗中的應用，考查了對圖象的分析及結(jié)論的得出的能力．