Question

在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，一些同學(xué)做出了以下猜想

猜想A：滑動(dòng)摩擦力可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)；
猜想B：滑動(dòng)摩擦力可能與接觸面間壓力大小有關(guān)；
猜想C：滑動(dòng)摩擦力可能與物體間接觸面積的大小有關(guān)．
為了檢驗(yàn)上述猜想是否正確，某同學(xué)選了一塊底面與各個(gè)側(cè)面粗糙程度均相同的長(zhǎng)方體木塊，并設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案．
步驟一：把長(zhǎng)方體木塊平放在水平的長(zhǎng)木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊沿直線勻速運(yùn)動(dòng)（如圖甲），記下此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)．
步驟二：在長(zhǎng)方體木塊上放上砝碼，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊，使砝碼和本塊一起沿直線勻速運(yùn)動(dòng)（如圖乙），比較步驟二與步驟一中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的大小．
步驟三：在水平長(zhǎng)木板上鋪上一棉布，把長(zhǎng)方形木塊平放在棉布上（不知砝碼），用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊沿直線勻速運(yùn)動(dòng)（如圖丙），比較步驟一與步驟三中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的大�。�
回答下面的問題
（1）實(shí)驗(yàn)中為了測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小，應(yīng)用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向______拉動(dòng)木塊．某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下

編號(hào)	接觸面	壓力/N	滑動(dòng)摩擦力/N
甲	木塊與木板	3.0	0.6
乙	木塊與木板	3.5	0.7
丙	木塊與棉布	3．O	0.8

（2）設(shè)計(jì)步驟二并與步驟一中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)進(jìn)行比較，目的是為了檢驗(yàn)上述猜想______正確與否．
（3）在步驟一實(shí)驗(yàn)中如果用0.8N的水平拉力拉動(dòng)木塊，則木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為______N．
（4）為了檢驗(yàn)猜想C正確，可在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上增加一個(gè)步驟，寫出你所設(shè)計(jì)的這一實(shí)驗(yàn)步驟：______．
（5）實(shí)驗(yàn)過程中，若將圖乙與圖丙進(jìn)行比較，則______（選填“能”或“不能”）得出正確結(jié)論，原因是：______．
（6）在初中學(xué)習(xí)物理的過程中，采用與本實(shí)驗(yàn)相同研究方法的實(shí)驗(yàn)還有很多，請(qǐng)你寫出其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)的名稱______．

Answer 1

解：（1）要測(cè)滑動(dòng)摩擦力，需拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等．
故答案為：勻速直線．
（2）影響滑動(dòng)摩擦力的因素有壓力的大小和接觸面的粗糙程度，步驟2與步驟1相比，接觸面的粗糙程度相同，增加了砝碼后，壓力增大，因此是探究的摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系，為了檢驗(yàn)猜想B的正確與否．
故答案為：B．
（3）雖然拉力大小變了，但壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，所以摩擦力大小也不變．
故答案為：0.6．
（4）滑動(dòng)摩擦力跟壓力和接觸面粗糙程度有關(guān)，控制壓力和接觸面粗糙程度一定，讓長(zhǎng)方體木塊側(cè)放或豎放來改變接觸面積的大小，測(cè)量摩擦力大小和步驟1進(jìn)行比較．
故答案為：把長(zhǎng)方體木塊側(cè)放在水平的長(zhǎng)木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊沿直線勻速運(yùn)動(dòng)，記下此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)．
（5）乙、丙兩圖壓力的大小、接觸面的粗糙程度均不同，違反了控制變量法，所以不能得出正確的結(jié)論．
故答案為：不能；存在壓力和接觸面的粗糙程度不同兩個(gè)變量．
（6）在初中物理中，有若干的實(shí)驗(yàn)都是采用了控制變量法進(jìn)行的，如：探究壓強(qiáng)大小與哪些因素有關(guān)；探究摩擦力大小與哪些因素有關(guān)；探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)；探究電流、電壓、電阻的關(guān)系等．
故答案為：探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)（或探究電阻的大小與哪些因素有關(guān)）．
分析：（1）在此題中要掌握二力平衡條件的應(yīng)用，要測(cè)量摩擦力的大小，需拉動(dòng)測(cè)力計(jì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力大小與摩擦力大小相等．
（2）根據(jù)影響摩擦力大小的兩個(gè)因素，結(jié)合控制變量法，可對(duì)圖甲、圖乙中的變量和控制量進(jìn)行分析，步驟2的主要變化是增加了壓力，應(yīng)從這一角度來分析．
（3）認(rèn)清影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素，雖然拉力發(fā)生了變化，影響因素不變，則摩擦力不變．
（4）用控制變量法研究摩擦力大小和接觸面積的關(guān)系，控制壓力大小、接觸面粗糙程度不變，改變接觸面積．
（5）乙、丙兩圖壓力的大小、接觸面積的粗糙程度均不同，違反了控制變量法，所以不能得出正確的結(jié)論．
（6）聯(lián)系物理學(xué)中所涉及的實(shí)驗(yàn)，判斷出利用控制變量的實(shí)驗(yàn)即可．
點(diǎn)評(píng)：（1）滑動(dòng)摩擦力在物體的接觸面上，所以摩擦力的大小無法直接測(cè)量，可借助于平衡力的條件，將摩擦力的大小轉(zhuǎn)化成測(cè)力計(jì)示數(shù)的大小進(jìn)行測(cè)量；
（2）由猜想可知滑動(dòng)摩擦力的大小可能跟接觸面的粗糙程度、壓力的大小、接觸面積的大小等有關(guān)，因此在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)應(yīng)使用控制變量的方法．