Question

6．如圖所示，在“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關”的實驗中，小明提出了以下幾種猜想：
A．與物體對水平面壓力的大小有關
B．與物體間的接觸面積大小有關
C．與物體運動的速度大小有關
D．與物體間接觸面的粗糙程度有關

次數(shù)	木塊放置方式	木塊運動快慢	彈簧測力計示數(shù)
1	平放	很慢	1.2N
2	平放	慢	1.2N
3	平放	較快	1.2N

（1）表中數(shù)據(jù)可以驗證猜想B（填序號）是錯誤的．
（2）實驗時需要讓木塊沿水平方向做勻速直線運動，因為此時木塊受到的拉力和摩擦力是一對平衡力．
（3）只利用現(xiàn)有器材且保持木板水平，還可以驗證猜想是C（填序號）正確或者錯誤的，請你把驗證這個猜想的實驗操作過程簡要敘述出來：分別將木塊平放和側放，然后用彈簧測力計勻速拉動，讀出彈簧測力計的刻度，觀察摩擦力的大小是否與物體之間的接觸面的大小有關．
（4）為了驗證猜想A，小明又找來了形狀與木塊相同的鐵塊、銅塊分別進行實驗，小明的實驗設計合計合理嗎？請做出評價：不合理；沒有控制接觸面的粗糙程度相同．

Answer 1

分析 （1）要探究摩擦力的大小與多個因素的關系，就要用到控制變量法．利用實驗中操作過程和數(shù)據(jù)反映出來的相同點和不同點結合控制變量法的思想從而可以確定實驗的探究目的．
（2）要研究的是摩擦力與各因素的關系，因此需要測出摩擦力．而測力計顯示的是拉力，因此要用拉力來等于摩擦力，通過拉力來得到摩擦力．
（3）由于是利用現(xiàn)有器材，就制約著壓力、粗糙程度都不會發(fā)生變化，速度這個因素已經(jīng)探究，只能考慮接觸面的大小這個因素．
（4）探究滑動摩擦力大小與壓力有關的實驗時應控制接觸面的粗糙程度相同．

解答 解：（1）三次實驗，使用的是同一木塊，木塊的重力不變；在同一接觸面上，接觸面的粗糙程度不變；根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，拉動的速度不同，利用控制變量法的思想可知，探究的是摩擦力與物體運動速度的關系．故選B．
（2）根據(jù)實驗目的，需要測量出摩擦力，但是測力計上讀出的是拉力．為了讓拉力等于摩擦力，就要是測力計勻速拉動木塊，使木塊處于靜止狀態(tài)，使拉力與摩擦力是一對平衡力．根據(jù)二力平衡的條件，兩者等大，用拉力來表示摩擦力．
（3）根據(jù)控制變量法的思想，要探究與哪個因素有關，就要改變哪個因素．
利用現(xiàn)有器材，物體的重力、接觸面的粗糙程度這兩個因素不能改變，速度這個因素已經(jīng)探究完畢，由于是個長方體木塊，接觸面的大小可以改變，因此只能再探究接觸面的大小這個因素了，故選C；
根據(jù)控制變量法的思想，在勻速拉動木塊時，就要使木塊與木板之間接觸面的大小改變．
故實驗操作如下：分別將木塊平放和側放，然后用彈簧測力計勻速拉動，讀出彈簧測力計的示數(shù)，觀察摩擦力的大小是否與物體之間的接觸面的大小有關．
（4）探究滑動摩擦力大小與壓力有關的實驗時應控制接觸面的粗糙程度相同，使用形狀與木塊相同的鐵塊、銅塊分別進行實驗時，銅塊、鐵塊與接觸面的粗糙程度不相同，故無法完成實驗探究，所以實驗是不合理的．
故答案為：（1）B；（2）勻速直線；拉力和摩擦力；（3）C；分別將木塊平放和側放，然后用彈簧測力計勻速拉動，讀出彈簧測力計的刻度，觀察摩擦力的大小是否與物體之間的接觸面的大小有關；（4）不合理；沒有控制接觸面的粗糙程度相同．

點評 本題考查了實驗注意事項與實驗分析，知道實驗原理、應用控制變量法進行分析即可正確解題．