Question

12．小宇在學(xué)習(xí)了滑動(dòng)摩擦力之后，認(rèn)為兩物體間的滑動(dòng)摩擦力的大小可能與兩物體間的接觸面積大小有關(guān)，于是他通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究這個(gè)問(wèn)題．

（1）為完成本實(shí)驗(yàn)，需要自己制作木塊，他制作的木塊應(yīng)選擇下列選項(xiàng)中的B
A．各面粗糙程度相同的正方體        B．各面粗糙程度相同，長(zhǎng)寬高各不相同的長(zhǎng)方體
C．各面粗糙程度不同的正方體        D．各面粗糙程度不相同，長(zhǎng)寬高各不相同的長(zhǎng)方體
（2）本實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)設(shè)計(jì)了兩種方案：
方案一：木板水平固定，通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，如圖1所示．
方案二：木塊與彈簧測(cè)力計(jì)相連，彈簧測(cè)力計(jì)水平固定，通過(guò)細(xì)繩水平拉動(dòng)木板，如圖2所示．
①用方案一時(shí)，應(yīng)該拉動(dòng)木塊作勻速直線運(yùn)動(dòng)．由二力平衡的原理可知，木塊所受的摩擦力等于彈簧測(cè)力計(jì)的拉力．
②兩種方案中，你認(rèn)為更合理、更易于操作的是方案二（選填“方案一”或“方案二”）．
（3）若小宇用方案一來(lái)探究滑動(dòng)摩擦力的大小與兩物體間的接觸面積大小是否有關(guān)，他接下來(lái)要進(jìn)行的操作是分別將同一長(zhǎng)方體木塊平放、側(cè)放、立放，并拉動(dòng)它做勻速直線運(yùn)動(dòng)，分別記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，然后比較拉力大�。�

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c控制變量法的要求分析答題．
（2）木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受平衡力，根據(jù)二力平衡條件可以求出摩擦力大��；分析圖示實(shí)驗(yàn)裝置，然后答題．
（3）滑動(dòng)摩擦力可能跟接觸面積有關(guān)，研究?jī)烧咧�間的關(guān)系時(shí)，采用控制變量法，控制壓力和接觸面的粗糙程度不變，改變接觸面積大�。�

解答 解：（1）探究“摩擦力的大小與兩物體間的接觸面積大小的關(guān)系”應(yīng)控制接觸面的粗糙程度與物體間的壓力相等而接觸面積不同，因此需要選擇：各面粗糙程度相同，長(zhǎng)寬高各不相同的長(zhǎng)方體木塊做實(shí)驗(yàn)，故B正確．
（2）方案一：用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，當(dāng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊處于平衡狀態(tài)，拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，由平衡條件可知，摩擦力等于測(cè)力計(jì)拉力，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
方案二：拉動(dòng)木板，木塊靜止，木塊處于平衡狀態(tài)，木塊受到的拉力都等于測(cè)力計(jì)的拉力，實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要控制木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，便于實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)測(cè)力計(jì)是靜止的，便于對(duì)測(cè)力計(jì)讀數(shù)．
所以兩種方案中，更合理、更易于操作的是方案二；
（3）為了探究滑動(dòng)摩擦力的大小與兩物體間的接觸面積大小是否有關(guān)，可進(jìn)行的操作是：分別將同一長(zhǎng)方體木塊平放、側(cè)放、立放，并拉動(dòng)它做勻速直線運(yùn)動(dòng)，分別記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，然后比較拉力大�。�
故答案為：（1）B；
（2）勻速直線；方案二；
（3）分別將同一長(zhǎng)方體木塊平放、側(cè)放、立放，并拉動(dòng)它做勻速直線運(yùn)動(dòng)，分別記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，然后比較拉力大�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等，知道實(shí)驗(yàn)原理、正確應(yīng)用控制變量法即可正確解題；正確應(yīng)用控制變量法是正確解題的關(guān)鍵．