Question

6．學習過“影響摩擦力大小的因素”后，小強發(fā)現(xiàn)實驗室里有如圖所示的鐵塊和木塊，他想比較一下鐵塊表面和木塊表面的粗糙程度，進行了如下實驗：
（1）實驗過程中要求勻速拉動，是為了使彈簧測力計示數(shù)等于滑動摩擦力大小，如圖所示，彈簧測力計的讀數(shù)為F₁=3.7N．
（2）若木塊與鐵塊一起勻速運動，在如圖中畫出木塊的受力示意圖．
（3）在進行了中的（1）中的操作后，接下來的操作中應交換鐵塊放和木塊的位置以改變接觸表面的粗糙程度，勻速拉動2物塊，讀出彈簧測力計示數(shù)F₂請寫出2個和這樣的研究方法相同的實驗研究電流與電壓的關系時，要控制電阻不變、研究壓力作用效果與受力面積大小的關系時，要控制壓力大小不變．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二力平衡的條件分析；根據(jù)測力計分度值讀數(shù)；
（2）木塊隨鐵塊沿水平方向向右勻速直線運動，木塊相對鐵塊沒有相對運動的趨勢，不受摩擦力的作用，物體受到兩個力：它的重力G，鐵塊對它的支持力F，這兩個力是一對平衡力，大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，作用點在物體的重心；
（3）影響滑動摩擦力大小因素有兩個：壓力大小和接觸面的粗糙程度，根據(jù)控制變量法，研究與接觸面粗糙程度關系時，要控制壓力大小不變，根據(jù)圖中條件寫出操作；
寫出另外兩個運用控制變量法的實驗．

解答 解：（1）只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，彈簧測力計示數(shù)等于滑動摩擦力大小，如圖所示，彈簧測力計的分度值為0.1N，彈簧測力計的讀數(shù)為F₁=3.7N．
（2）由于木導體隨鐵塊一起勻速運動，它們相對靜止，所以木塊不受摩擦力的作用，物體只受重力和支持力的作用；然后過重心沿豎直向下的方向和豎直向上的方向分別畫一條有向線段，即為重力和支持力的示意圖．如下圖所示：

（3）在進行了中的（1）中的操作后，在研究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度關系時，要控制壓力大小不變，只改變接觸面的粗糙程度，故接下來的操作中應交換鐵塊放和木塊的位置以改變接觸表面的粗糙程度，勻速拉動2物塊，讀出彈簧測力計示數(shù)F₂；
以上用到了控制變量法，如研究電流與電壓的關系時，要控制電阻不變；
研究壓力作用效果與受力面積大小的關系時，要控制壓力大小不變（合理即可）．
故答案為：（1）滑動摩擦力大�。�3.7；（2）如上所示：（3）交換鐵塊放和木塊的位置；如研究電流與電壓的關系時，要控制電阻不變；研究壓力作用效果與受力面積大小的關系時，要控制壓力大小不變（合理即可）．

點評 本題探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關，考查實驗原理及控制變量法的運用，體現(xiàn)了對過程和方法的考查．