Question

在探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的實驗中，某同學(xué)提出下列猜想：

Ⅰ、與物體速度的大小有關(guān)

Ⅱ、與接觸面的粗糙程度（表面狀況）有關(guān)

Ⅲ、與壓力的大小有關(guān)

（1）為了驗證上述猜想是否正確，他采用了圖甲所示的裝置進(jìn)行實驗．實驗中應(yīng)拉著彈簧測力計使木塊沿水平方向做　勻速直線　運(yùn)動．

（2）實驗時他發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)不穩(wěn)定，便對實驗裝置進(jìn)行改進(jìn)，如圖乙所示，他用雙面膠將彈簧測力計固定在長方體木塊的上表面，用細(xì)線連接彈簧測力計的掛鉤和電動機(jī)．在木塊上放置不同的砝碼，當(dāng)電動機(jī)以不同的轉(zhuǎn)速工作時，通過細(xì)線水平拉動木塊以不同的速度做勻速直線運(yùn)動．實驗記錄如下

實驗次數(shù)	表面狀況	壓力/N	摩擦力/N	木塊的速度/m/s
1	木塊﹣﹣﹣﹣﹣﹣木板	2.0	0.6	0.1
2	同上	4.0	1.2	0.1
3	同上	4.0	1.2	0.2
4	木塊﹣﹣﹣﹣﹣砂紙	2.0	1.0	0.1

①分析3、4兩次的實驗記錄，　   　（填“能”或“不能”）驗證猜想Ⅰ．

②分析　   　兩次的實驗記錄，可初步驗證猜想Ⅱ

③分析　   　兩次的實驗記錄，可初步驗證猜想Ⅲ

 

Answer 1

【答案】

（1）勻速直線；（2）①不能；②1、4；③1、2．

【解析】

試題分析：（1）滑動摩擦力是產(chǎn)生在物體接觸面上的力，因此，在測量時應(yīng)運(yùn)用轉(zhuǎn)換法，通過二力平衡的原理，借助彈簧測力計的拉力將其測出．因此，在拉動木塊時要求沿水平方向做勻速直線運(yùn)動，使拉力與摩擦力成為一對平衡力；

（2）根據(jù)影響摩擦力大小的兩個因素，結(jié)合控制變量法，可對圖甲、圖乙中的變量和控制量進(jìn)行分析；

解：（1）因為只有木塊做勻速直線運(yùn)動時，摩擦力和拉力才是一對平衡力，它們的大小才會相等，因此，實驗中應(yīng)用彈簧測力計拉著物體做勻速直線運(yùn)動；

（2）①在3、4兩次實驗中，其壓力、表面狀況和運(yùn)動的速度都是不相同的，故不能研究摩擦力的大小與物體運(yùn)動速度的關(guān)系；

②想驗證摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度（表面狀況）有關(guān)，即需選擇壓力、速度相同，但接觸面的粗糙程度不同的實驗進(jìn)行比較即可，故選1、4兩次實驗；

③想驗證摩擦力的大小與壓力是否有關(guān)，即需選擇表面粗糙程度、速度相同，但壓力不同的實驗進(jìn)行比較即可，故選1、2兩次實驗；

故答案為：（1）勻速直線；（2）①不能；②1、4；③1、2．

考點：摩擦力大小的影響因素．

點評：本實驗中初中物理中較為典型的探究實驗之一，主要運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法和控制變量的研究方法，這是實驗成功的基礎(chǔ)，也是我們應(yīng)該熟練掌握的實驗技能．同時，二力平衡條件的運(yùn)用、對實驗結(jié)論的正確分析，也是我們應(yīng)該從這類實驗題中應(yīng)該學(xué)到的．