Question

19．甲、乙、丙三位同學設計了一些實驗來研究有關滑動摩擦力的知識，如圖是他們的實驗設計圖，請你回答問題．

（1）根據(jù)甲同學的實驗設計，對比實驗a、b，得出的結論是接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大．對比b、c兩次實驗，可以得出：滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關．
（2）如果要測物體所受的滑動摩擦力大小，這三位同學中丙（選填甲、乙或丙）設計的實驗方案比較好，理由是甲乙同學的實驗方案中不容易保持勻速直線運動，甲中彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，乙中根據(jù)摩擦力等于托盤和砝碼的重力之和也不準確（或丙同學的實驗方案中讀數(shù)時彈簧測力計處于靜止狀態(tài)，方便讀數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）影響滑動摩擦力的因素有壓力的大小和接觸面的粗糙程度，根據(jù)控制變量法：
圖a、b接觸面是相同的，壓力的大小不同，彈簧測力計的示數(shù)不同，據(jù)此可得出結論；
將銅塊和木塊疊在一起可保證壓力大小不變，改變疊放的次序可使不同的接觸面與水平面接觸，據(jù)此可得出結論；
（2）當彈簧測力計固定時，即使傳送帶不勻速運動，木塊也處于靜止狀態(tài)，受到的拉力等于摩擦力．

解答 解：
（1）比較a、b兩圖可知，接觸面相同、壓力大小不同，彈簧測力計示數(shù)不同（即滑動摩擦力不同），且壓力越大，彈簧測力計的示數(shù)越大（滑動摩擦力越大），故結論為：接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
圖b、c中，銅塊和木塊疊在一起可以使壓力相同，同時還可通過改變疊放次序控制接觸面的變化，讀圖可知，彈簧測力計示數(shù)不同（即滑動摩擦力不同），故可以得出：滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關；
（2）丙同學的實驗中，當彈簧測力計固定時，即使傳送帶不勻速運動，木塊也處于靜止狀態(tài)，受到的拉力等于摩擦力，彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)；
甲乙兩位同學的實驗方案中，要保持物塊進行勻速直線運動很困難，甲同學的方案中，彈簧測力計不穩(wěn)定，讀數(shù)不準確；乙同學的方案中，不好確定木塊是否做勻速運動，根據(jù)摩擦力等于托盤與砝碼的重力之和也不準確；丙同學的實驗方案中，木塊始終處于靜止狀態(tài)（傳送帶可以不勻速運動），實驗操作比較簡單，所以丙同學方案比較好．
故答案為：（1）接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；bc；
（2）丙；   甲乙同學的實驗方案中不容易保持勻速直線運動，甲中彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，乙中根據(jù)摩擦力等于托盤和砝碼的重力之和也不準確（或丙同學的實驗方案中讀數(shù)時彈簧測力計處于靜止狀態(tài)，方便讀數(shù)）．

點評 本題考查根據(jù)實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)歸納得出結論的能力及對實驗方案的評估能力．在“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中我們應注意兩種研究方法與一個物理原理的合理利用，兩個方法是控制變量法和轉換法（將摩擦力轉換為彈簧測力計的拉力）；一個物理原理是二力平衡原理（在物體做勻速直線運動時，拉力與摩擦力平衡）．