Question

10．小明在探究“摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實驗中：
（1）小明已完成了圖中的甲、乙兩步實驗，由此他可以得到的結(jié)論是壓力相同時，接觸表面越粗糙，摩擦力越大；
（2）如果還想繼續(xù)探究，你認為他下一步應(yīng)該進行的實驗是什么？請在如圖丙方框內(nèi)畫出操作方法簡圖，并與圖甲比較才能得出摩擦力的大小與的關(guān)系．

（3）小明還想驗證“用滾動代替滑動可以減小摩擦”的正確性，利用以下一些器材：質(zhì)量不相等、帶鉤的木塊A和木塊B、彈簧測力計、砝碼、棉布、圓柱狀鉛筆若干，進行實驗探究．
實驗步驟一：把木塊A放在水平桌面上，用彈簧測力計勻速拉動木塊，記下彈簧測力計的示數(shù)F₁；
實驗步驟二：把圓柱形鉛筆放在水平桌面上，將木塊放在其上方，用步驟一的方法拉動木塊，記下彈簧測力計的示數(shù)F₂．
實驗分析：當(dāng)滿足F₂＜F₁的關(guān)系時，上述結(jié)論是正確的．
（4）請你幫助小明設(shè)計實驗驗證摩擦力大小是否與物體勻速運動的快慢有關(guān)：用彈簧測力計以不同的速度勻速拉動木塊在水平放置的木板上進行三次實驗，記下三次測力計的示數(shù)F₃、F₄、F₅，并比較大小得出結(jié)論．．

Answer 1

分析 （1）摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，由控制變量法分析甲乙兩圖，從而得出結(jié)論；
（2）實驗甲和改裝之后的丙，接觸面粗糙程度相同，壓力不同，來探究摩擦力大小跟壓力大小的關(guān)系；
（3）要驗證“用滾動代替滑動可以減小摩擦”的正確性，就要采用控制變量法控制壓力的大小和接觸面粗糙程度一定；
（4）在壓力大小和接觸面粗糙程度不變時，改變速度，使物體進行勻速直線運動，測得摩擦力，比較摩擦力大�。�

解答 解：
（1）由甲、乙兩圖可知，物體對兩接觸面的壓力相同，乙中棉布更粗糙，彈簧測力計示數(shù)大些，即乙中物體受到摩擦力大，由此可得結(jié)論：壓力相同時，接觸表面越粗糙，摩擦力越大；
（2）如果還想繼續(xù)探究，即探究摩擦力與壓力大小的關(guān)系，則應(yīng)控制接觸面的粗糙程度不變，改變壓力的大�。�可以在物體上壓一物體），用彈簧測力計接著物體在水平方向做勻速直線運動．如圖所示：

（3）實驗步驟二：把圓柱狀鉛筆放在木塊下方使木塊由滑動變?yōu)闈L動，用彈簧測力計勻速拉動木塊，記下彈簧測力計的示數(shù)F₂；
實驗分析：用滾動代替滑動可以減小摩擦，要在同樣條件下，滾動摩擦小于滑動摩擦．若F₂＜F₁說明結(jié)論是正確的；
（4）驗證“摩擦力大小是否與物體勻速運動的快慢有關(guān)”：用彈簧測力計以三次不同的速度拉動木塊，使木塊在水平放置的木板上進行勻速直線運動，記下三次彈簧測力計的示數(shù)，并比較大小得出結(jié)論．
故答案為：（1）壓力相同時，接觸表面越粗糙，摩擦力越大；
（2）探究摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系；見上圖；
（3）圓柱形鉛筆；木塊；F₁＞F₂；
（4）用彈簧測力計以不同的速度勻速拉動木塊在水平放置的木板上進行三次實驗，記下三次測力計的示數(shù)F₃、F₄、F₅，并比較大小得出結(jié)論．

點評 本題是探究摩擦力影響因素的實驗，要能正確使用控制變量法，知道滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，跟物體運動速度、接觸面積大小都沒有關(guān)系．