冬天,小華在有冰的路面上不小心摔倒了,小華知道這是因為摩擦力變化引起的,他決定通過實驗來探究影響滑動摩擦力大小的因素.實驗器材有:彈簧測力計、小車、木板和毛巾.
(1)他將小車倒放在水平木板上,用彈簧測力計水平勻速拉動小車,讀出彈簧測力計的示數(shù)為0.6N,則此時小車受到的滑動摩擦力為________N.
(2)再在木板上鋪上毛巾,重復上面的實驗,讀出彈簧測力計的示數(shù)為1.0N.
(3)對上述實驗數(shù)據進行分析,得到的實驗結論是________.
(4)若要研究“同等條件下,滾動摩擦力是否遠小于滑動摩擦力”,選用上述器材,你該如何繼續(xù)這個實驗?
解:(1)若物體勻速直線運動,摩擦力和彈簧測力計的拉力是水平方向上一對平衡力,讀出彈簧測力計的示數(shù),就等于摩擦力,故滑動摩擦力的大小為0.6N;
(2)(3)比較兩實驗步驟可以看出,兩者壓力的大小相同,接觸面粗糙程度不同,彈簧測力計的示數(shù)1.0N>0.6N,所以可得出結論:在壓力不變的情況下,接觸面越粗糙,摩擦力越大;
(4)在器材不變的情況下,選擇同一小車,這樣保證壓力相同,一次讓小車車輪朝下在水平木板上勻速直線滾動,一次將小車翻轉,使軒輪朝上,使其在同一水平木板上勻速直線滑動,測出滾動摩擦力和滑動摩擦力進行比較.
故答案為:
(1)0.6;
(3)在壓力不變的情況下,接觸面越粗糙,摩擦力越大;
(4)把小車正放在木板(或毛巾)上,水平勻速拉動小車,觀察彈簧測力計的示數(shù),再測出小車倒放在木板(或毛巾)上滑動的數(shù)據進行比較.
分析:(1)根據平衡力的知識來分析,可知彈簧測力計的示數(shù)與滑動摩擦力的大小關系;
(2)(3)利用控制變量法,先找出兩次實驗中的相同因素和不同因素,即可根據實驗結果得出結論;
(4)要研究“同等條件下,滾動摩擦力是否遠小于滑動摩擦力”,同樣要用到控制為量法,應控制壓力大小相同,改變實驗條件,使滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦進行測量和比較.
點評:此題考查影響滑動摩擦力大小因素的探究,在探究摩擦力的大小與哪些因素有關時,要用到兩種研究方法:轉換法,通過測力計的示數(shù)即拉力的大小來反映摩擦力的大小;控制變量法,控制其他因素相同研究與不同因素的關系.尤其注意最后一問小車的巧妙使用,是解答的關鍵.