Question

20．如圖所示是“探究滑動(dòng)摩擦力大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，必須在水平支持面上使彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著物塊A做勻速運(yùn)動(dòng)．
（2）分析圖中提供的信息可知，四次實(shí)驗(yàn)中拉力由大到小的排序是：F₄、F₂、F₃、F₁；
（3）上述實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小華同學(xué)想探究滑動(dòng)摩擦力是否與接觸面積的大小有關(guān)，她用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊在水平木板面上的滑動(dòng)摩擦力，然后將木塊沿豎直方向鋸掉一半，測(cè)得滑動(dòng)摩擦力的大小也變?yōu)樵瓉?lái)的一半．她由此得出：當(dāng)接觸面的粗糙程度一定時(shí)，接觸面積越小，滑動(dòng)摩擦力越小．小明指出她的結(jié)論是錯(cuò)誤的．小明的理由是兩次實(shí)驗(yàn)的壓力不相等．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，注意應(yīng)使物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡可知摩擦力等于拉力；
（2）根據(jù)測(cè)力計(jì)的示數(shù)分析；
（3）壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；接觸面粗糙程度一定時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；
（4）在探究摩擦力與接觸面積的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，據(jù)此對(duì)小麗的實(shí)驗(yàn)做出評(píng)價(jià)．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，必須用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著物塊A做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡條件，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就等于摩擦力的大小，因?yàn)檫@時(shí)的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等，方向相反；
（2）由圖可知，四次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)力計(jì)示數(shù)由大到小的順序?yàn)椋篎₄、F₂、F₃、F₁；
（3）分析圖甲、乙可知，在接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；分析圖甲和丙可知，在壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；故摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)；
（4）從小華的實(shí)驗(yàn)過(guò)程可知看出，將木塊沿豎直方向鋸掉一半，其受力面積改變的同時(shí)，其壓力也發(fā)生了改變，因此其得出的結(jié)論是不正確的，因?yàn)闆](méi)有控制壓力的大小相同．
故答案為：（1）水平；勻速；（2）F₄、F₂、F₃、F₁；（3）壓力；接觸面的粗糙程度；（4）兩次實(shí)驗(yàn)的壓力不相等．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究影響滑動(dòng)摩擦力的因素，主要考查了對(duì)二力平衡條件的應(yīng)用及控制變量法．在此實(shí)驗(yàn)中要拉動(dòng)木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，要研究滑動(dòng)摩擦力與一個(gè)量的關(guān)系，需要控制另一個(gè)量不變．