Question

6．在探究“滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關”的過程中，一些同學做了以下猜想：
猜想A：滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關；
猜想B：滑動摩擦力的大小可能與接觸面間的壓力大小有關；
猜想C：滑動摩擦力的大小可能與產(chǎn)生摩擦力的兩物體間接觸面積的大小有關．
為了檢驗上述有關猜想是否正確，某同學選用了一塊底面與各個側面粗糙程度均相同的長方體木塊，并設計了以下實驗方案：
【步驟1】把長方體木塊平放在水平的長木板上，用彈簧測力計水平拉木塊沿直線勻速滑動，讀出這時彈簧測力計的讀數(shù)（如圖甲）；
【步驟2】再在長方體木塊上放上砝碼（如圖乙），用彈簧測力計水平拉木塊，使砝碼與木塊一起沿直線勻速運動，比較“步驟2”與“步驟1”中彈簧測力計讀數(shù)的大�。�
【步驟3】在水平長木板上鋪上一層棉布，把木塊平放在棉布上（不加砝碼），用彈簧測力計水平拉木塊沿直線勻速滑動（如圖丙），比較“步驟3”與“步驟1”中彈簧測力計讀數(shù)的大�。�

（1）在以上的實驗步驟中為什么每次都要“用彈簧測力計水平拉木塊沿直線勻速滑動”？因為彈簧測力計拉著木塊做勻速直線運動，所以彈簧測力計對木塊的拉力與木塊和木板面之間的摩擦力是一對平衡力，大小相等
（2）【步驟2】的設計目的是為了檢驗上述猜想（A、B、C）中哪一個的正確？答：B
（3）為了檢驗“猜想C”是否正確，小華將圖甲中的木塊沿豎直方向截去一半后，測得木塊所受的滑動摩擦力變?yōu)樵瓉硪话耄�他由此得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減�。�你認為他的探究過程中存在的問題是沒有控制壓力不變．
（4）在【步驟2】中，當用彈簧測力計水平拉木塊沿直線勻速滑動時，則砝碼與木塊間摩擦力的大小為D
A．大于6.6N      B．小于6.6NC．等于6.6N      D．等于零
（5）在【步驟1】中如果用4N的力水平拉動木塊，則木塊受到的滑動摩擦力為3.6N．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二力平衡的知識，只有水平拉木塊做勻速直線運動，木塊所受摩擦力才等于拉力；
（2）“步驟2”的設計是只改變了壓力，并與“步驟1”比較，是為了驗證滑動摩擦力的大小可能與接觸面間的壓力大小有關；
（3）猜想C是探究滑動摩擦力的大小可能與產(chǎn)與接觸面積的大小是否有關；就要控制壓力和粗糙程度相同，只改變接觸面積；
（4）砝碼與木塊間沒有發(fā)生相對運動或者沒有相對運動的趨勢，它們之間就不會產(chǎn)生摩擦力；
（5）滑動摩擦力大小只與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關．

解答 解：
（1）此實驗中摩擦力的大小是通過測力計的示數(shù)反映出來，就必須保證摩擦力與拉力大小相等，為此，就得讓木塊做勻速直線運動；
（2）“步驟2”與“步驟1”的區(qū)別在于改變了壓力，其它條件沒變；顯然是探究“猜想B”；
（3）要探究滑動摩擦力與接觸面面積的關系，應控制接觸面粗糙程度相同、壓力相同而接觸面面積不同，根據(jù)題意“小華將木塊沿豎直方向截去一半”可知，木塊對接觸面的壓力也發(fā)生了變化．故他在探究過程中存在的問題是沒有控制壓力不變；
（4）產(chǎn)生摩擦力的條件是兩接觸的物體發(fā)生相對運動或者有相對運動的趨勢，而砝碼與木塊相對靜止，并且也沒有相對運動的趨勢，故它們之間的摩擦力為零，故D正確；
（5）由圖甲所示測力計可知，其分度值為0.1N，示數(shù)為3.6N，由平衡條件可知，摩擦力：f=F=3.6N；滑動摩擦力大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關，與物體所受拉力大小無關，所以當用4N的力水平拉動木塊，則木塊受到的滑動摩擦力仍為3.6N．
故答案為：（1）因為彈簧測力計拉著木塊做勻速直線運動，所以彈簧測力計對木塊的拉力與木塊和木板面之間的摩擦力是一對平衡力，大小相等；
（2）B；
（3）沒有控制壓力不變；
（4）D；
（5）3.6．

點評 （1）滑動摩擦力在物體的接觸面上，所以摩擦力的大小無法直接測量，可借助于平衡力的條件，將摩擦力的大小轉化成測力計示數(shù)的大小進行測量；
（2）由猜想可知滑動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，因此在分析實驗結論和設計實驗步驟時應使用控制變量的方法．