Question

4．在探究“影響摩擦力大小的因素”實驗中，同學們猜想摩擦力的大小可能與以下因素有關(guān)：①接觸面所受的壓力；②接觸面的粗糙程度；③接觸面積的大小；④物體運動的快慢．為此，小明通過如圖所示的實驗進行驗證．

（1）實驗中需用彈簧測力計水平勻速拉動木塊，使它沿長木板滑動．根據(jù)二力平衡知識可知，這時滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)
（2）小明在探究猜想①時，利用下圖中甲、乙兩組數(shù)據(jù)比較得出：“壓力越大，滑動摩擦力就越大”的結(jié)論．你認為他這樣對比這兩組數(shù)據(jù)就得出這樣的結(jié)論對嗎？不對．你的理由是：沒有控制接觸面的粗糙程度相同．
（3）對比實驗甲和丙，是為了驗證猜想②；（填猜想因素的序號）．得出的結(jié)論是在壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（4）小明利用圖甲實驗裝置驗證猜想③，須再把木塊側(cè)放，并按正確的方法拉動木塊，發(fā)現(xiàn)兩次彈簧測力計的示數(shù)相等，從而得出：滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關(guān)（“有關(guān)”或“無關(guān)”）．
（5）為了驗證猜想④是否正確，小華同學用圖甲裝置進行了二次實驗，實驗記錄如表：

實驗次數(shù)	木塊運動速度（m/s）	測力計示數(shù)（N）
1	0.05	0.6
2	0.10	0.6
3	0.15	0.6

由實驗記錄可知，猜想④是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的．
（6）在實驗探究中，小華同學應(yīng)用的研究物理問題的方法是B．
A．類比法        B．控制變量法       C．推理法          D．等效替代法．

Answer 1

分析 ①在本實驗中，拉動木塊做勻速直線運動，此時拉力與摩擦力是一對平衡力，據(jù)此得出摩擦力的大小；
②滑動摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，在實驗中，要運用控制變量法對實驗的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進行分析，從而得出結(jié)論；滑動摩擦力的大小與接觸面積、運動速度等因素無關(guān)．結(jié)合上述知識，對題干中的問題可逐一做出解答．

解答 解：（1）實驗中需用彈簧測力計水平勻速拉動木塊，此時拉力與摩擦力是一對平衡力，根據(jù)二力平衡知識可知，可得出摩擦力的大��；
（2）通過圖中甲、乙兩組數(shù)據(jù)比較得出：“壓力越大，滑動摩擦力就越大”的結(jié)論．這一結(jié)論是不可靠的，根據(jù)控制變量法的要求，實驗中沒有控制接觸面的粗糙程度相同．
（3）對比實驗甲和丙可以看出，壓力相同，接觸面不同，因此這是為了驗證猜想②；可得出的結(jié)論是在壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（4）要驗證猜想③，須再把木塊側(cè)放，并按正確的方法拉動木塊，發(fā)現(xiàn)兩次彈簧測力計的示數(shù)相等，從而得出：滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關(guān)．
（5）從實驗記錄可以看出，壓力和接觸面不變時，無論拉動的速度如何，彈簧測力計的示數(shù)不變以，因此可驗證猜想④是錯誤的．
（6）在實驗探究中，探究一個量與多個變量的關(guān)系，應(yīng)用的研究物理問題的方法是控制變量法，故B符合題意．
故答案為：（1）水平勻速；二力平衡；
（2）不對；沒有控制接觸面的粗糙程度相同；
（3）②；在其他條件相同時，接觸面越粗糙，摩擦力越大；
（4）側(cè)；無關(guān)；
（5）錯誤的；
（6）B．

點評 本題考查了在探究“影響摩擦力大小的因素”實驗中，二力平衡和控制變量法的運用，重點是運用控制變量法對實驗的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進行分析，并得出相應(yīng)的結(jié)論．