Question

在探究滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)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(yàn)證上述猜想是否正確，他采用了圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)拉著彈簧測力計(jì)使木塊沿水平方向做______運(yùn)動(dòng)．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)他發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定，便對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)，如圖乙所示，他用雙面膠將彈簧測力計(jì)固定在長方體木塊的上表面，用細(xì)線連接彈簧測力計(jì)的掛鉤和電動(dòng)機(jī)．在木塊上放置不同的砝碼，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以不同的轉(zhuǎn)速工作時(shí)，通過細(xì)線水平拉動(dòng)木塊以不同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)記錄如下：

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)記錄，可驗(yàn)證猜想Ⅰ是______（填“正確”或“錯(cuò)誤”）的．
②分析______兩次的實(shí)驗(yàn)記錄，可初步驗(yàn)證猜想Ⅱ；
③分析______兩次的實(shí)驗(yàn)記錄，可初步驗(yàn)證猜想Ⅲ；
（3）由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：______．
（4）小明同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)很好地運(yùn)用了“控制變量”的方法，在以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)中也用到這種方法的有______
A．用乒乓球研究音叉振動(dòng)發(fā)聲
B．探究歐姆定律
C．探究液體壓強(qiáng)大小與什么因素有關(guān)
D．托里拆利實(shí)驗(yàn)測量大氣壓強(qiáng)

Answer 1

解：（1）因?yàn)橹挥心緣K做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力和拉力才是一對(duì)平衡力，它們的大小才會(huì)相等，因此，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用彈簧測力計(jì)拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（2）①分析2、3兩次的實(shí)驗(yàn)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(dòng)摩擦力相同，說明滑動(dòng)摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)，故猜想Ⅰ是錯(cuò)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑動(dòng)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(dòng)發(fā)聲是將聲音的振動(dòng)轉(zhuǎn)換為乒乓球的振動(dòng)，因此利用了轉(zhuǎn)換法；
B、探究電流表與電壓關(guān)系時(shí)，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(shí)，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(jìn)行探究的；
C、液體壓強(qiáng)與液體的密度和深度有關(guān)，因此需要利用控制變量法進(jìn)行探究；
D、托里拆利實(shí)驗(yàn)測量大氣壓強(qiáng)是利用轉(zhuǎn)換法探究的，通過支撐水銀柱的高度計(jì)算出大氣壓的值．
故選BC．
故答案為：
（1）勻速直線；（2）①錯(cuò)誤；②1、4；③1、2；（3）滑動(dòng)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(dòng)摩擦力是產(chǎn)生在物體接觸面上的力，因此，在測量時(shí)應(yīng)運(yùn)用轉(zhuǎn)換法，通過二力平衡的原理，借助彈簧測力計(jì)的拉力將其測出．因此，在拉動(dòng)木塊時(shí)要求沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，使拉力與摩擦力成為一對(duì)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(shí)驗(yàn)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(dòng)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(dòng)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(diǎn)評(píng)：此題考查影響滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)主要運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法和控制變量的研究方法，這是實(shí)驗(yàn)成功的基礎(chǔ)，也是我們應(yīng)該熟練掌握的實(shí)驗(yàn)技能．