Question

13．小華和小明用彈簧測(cè)力計(jì)分別探究“物體所受重力大小與哪些因素有關(guān)”和“滑動(dòng)摩擦力的影響因素”：

（1）小華探究完重力大小與質(zhì)量的關(guān)系后，還想重力大小是否與物體的形狀有關(guān)，用橡皮泥為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，他用小刀將橡皮泥雕刻成各種形狀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小明認(rèn)為小華的做法不合理，理由是：沒有控制質(zhì)量不變．
（2）小明在探究摩擦力的影響因素時(shí)，猜想摩擦力與所受壓力成正比，為了驗(yàn)證猜想是否正確，小明找來一個(gè)木塊和幾個(gè)大鉤碼在實(shí)驗(yàn)桌上做實(shí)驗(yàn)，小華建議使用幾個(gè)完全相同的木塊做實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為小華的方案更便于操作與分析數(shù)據(jù)．
（3）請(qǐng)仿照?qǐng)D甲所示的示例，在圖乙中畫出實(shí)驗(yàn)步驟的圖示．
（4）實(shí)驗(yàn)中，盡量拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果F₂=2F₁，就可以初步判斷摩擦力與壓力成正比．

Answer 1

分析 （1）探究重力大小是否與物體的形狀有關(guān)時(shí)應(yīng)控制重力不變；
（2）為了得到準(zhǔn)確的規(guī)律，應(yīng)控制接觸面不變，通過改變壓力來探究摩擦力；
（3）根據(jù)小華的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)把相同的木塊疊放在一起；
（4）根據(jù)二力平衡的知識(shí)，只有水平拉木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊所受摩擦力才等于拉力；如果壓力變?yōu)樵瓉淼亩�倍，拉力也變�(yōu)樵瓉淼亩�倍，則摩擦力與壓力成正比．

解答 解：（1）探究重力大小是否與物體的形狀有關(guān)時(shí)應(yīng)控制重力不變，改變物體的形狀；若小華用小刀將橡皮泥雕刻成各種形狀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則橡皮泥的質(zhì)量和重力都會(huì)發(fā)生變化，故小華的做法是錯(cuò)誤的；
（2）小明找來一個(gè)木塊和幾個(gè)大鉤碼在實(shí)驗(yàn)桌上做實(shí)驗(yàn)，可以探究壓力大小與摩擦力大小的關(guān)系，由于鉤碼和木塊的重力關(guān)系不知，故不能準(zhǔn)確探究壓力大小與摩擦力大小的關(guān)系；
小華使用幾個(gè)完全相同的木塊做實(shí)驗(yàn)，通過成倍增大壓力來探究摩擦力的大小，能準(zhǔn)確探究壓力與摩擦力的大小關(guān)系；
故小華的方案便于操作與分析數(shù)據(jù)；
（3）兩個(gè)木塊疊放在一起，拉力作用在下面的木塊上，力的示意圖如圖所示：
；
（4）實(shí)驗(yàn)中摩擦力的大小是通過測(cè)力計(jì)的示數(shù)反映出來，就必須保證摩擦力與拉力大小相等；根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知，當(dāng)拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊在水平方向上受到的就是一對(duì)平衡力，摩擦力就等于拉力；
如果壓力變?yōu)樵瓉淼亩�倍，拉力也變�(yōu)樵瓉淼亩�倍，即F₂=2F₁，則摩擦力與壓力成正比．
故答案為：（1）沒有控制質(zhì)量不變；（2）小華；（3）如上圖；（4）勻速直線；F₂=2F₁．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系，需掌握控制變量法在此實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，考查了描點(diǎn)法圖象的畫法，并能根據(jù)圖象得出結(jié)論．同時(shí)考查了二力平衡的條件的應(yīng)用．