Question

17．如圖為小敏做“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗，其中圖甲和圖乙所用的是粗糙程度相同且較光滑的木板，圖丙所用的是叫粗糙的木板，小敏做出了如下猜想：

猜想A：滑動摩擦力大小與壓力有關(guān)；
猜想B：滑動摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)；
猜想C：滑動摩擦力大小與接觸面積有關(guān)；
為了驗證以上猜想，小敏設(shè)計了如下的實驗過程：
（1）實驗中需要用彈簧測力計水平拉動木塊在水平木板上做勻速運動，目的是使拉力等于摩擦力；
（2）為了驗證猜想A，比較圖甲和圖乙可得出：接觸面的粗糙程度一定，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（3）比較甲、丙兩圖可得出：壓力一定，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；
（4）將圖甲中的木塊側(cè)放進(jìn)行實驗，測出的摩擦力與圖甲實驗所測出的摩擦力 相同，可驗證猜想C是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的．
（5）小敏感到實驗中彈簧測力計讀數(shù)有一定的困難，經(jīng)過思考，她提出按照圖丁所示來改進(jìn)實驗裝置（拉動木板），實驗效果顯著改善，請你寫出這樣改進(jìn)的好處：操作方便，實驗中不必再控制物體做勻速直線運動；彈簧測力計處于靜止?fàn)顟B(tài)，比較容易讀數(shù)．

Answer 1

分析 （1）在此題中要掌握二力平衡條件的應(yīng)用，要測量摩擦力的大小，需拉動測力計做勻速直線運動，此時拉力大小與摩擦力大小相等；
（2）（3）根據(jù)影響摩擦力大小的兩個因素，結(jié)合控制變量法，可對不對實驗次數(shù)中的變量和控制量進(jìn)行分析，地而得出實驗結(jié)論；
（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）木塊與彈簧測力計靜止不動，不需要控制木板做勻速直線運動，便于實驗操作，便于彈簧測力計讀數(shù)．

解答 解：（1）要測滑動摩擦力，需拉動木塊做勻速直線運動，此時拉力與摩擦力是一對平衡力，大小相等．
（2）為了驗證猜想A，比較圖甲和圖乙可得出：在接觸面的粗糙程度一定時，壓力越大，摩擦力越大；
（3）同樣的道理，比較甲與丙相比，壓力相同，接觸面的粗糙程度不同，因此是探究的摩擦和大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系，可得出的結(jié)論是：在壓力相同時，接觸面越粗糙，摩擦力越大；
（4）將圖甲中的木塊側(cè)放進(jìn)行實驗，讓長方體木塊側(cè)放或豎放來改變接觸面積的大小，測出的摩擦力與圖甲實驗所測出的摩擦力相同，故滑動摩擦力大小與接觸面積無關(guān)，可驗證猜想C是錯誤的；
（5）木塊與彈簧測力計固定不動，拉動木板運動，該實驗設(shè)計的優(yōu)點是：一方面，物體不必做勻速直線運動，便于實驗操作，另一方面，彈簧測力計處于靜止?fàn)顟B(tài)，便于讀數(shù)．
故答案為：（1）勻速直線；（2）接觸面的粗糙程度；（3）甲；丙；（4）C；錯誤；（5）操作方便，實驗中不必再控制物體做勻速直線運動；彈簧測力計處于靜止?fàn)顟B(tài)，比較容易讀數(shù)．

點評 本題是探究影響滑動摩擦力大小因素的實驗，考查了控制變量法的應(yīng)用及測量摩擦力的方法．