Question

1．如圖1所示是小明探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)在毛巾表面上用彈簧測力計(jì)沿水平方向勻速直線拉動一個(gè)長方體木塊，彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖1丙所示；由二力平衡知識可知，木塊所受的滑動摩擦力為2.8N．
（2）觀察圖1中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)，比較甲圖和乙圖所示實(shí)驗(yàn)，說明摩擦力的大小與作用在物體表面的壓力有關(guān)．比較甲圖和丙圖所示實(shí)驗(yàn)，說明在壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，摩擦力越大．
（3）如圖2所示，若只提供木塊、鐵塊、長木板和彈簧測力計(jì)，請你設(shè)計(jì)“探究滑動摩擦力大小的影響因素”的實(shí)驗(yàn)（只探究一種影響因素即可）．
探究問題：滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系
簡要步驟：（1）將木塊與鐵塊疊放在一起，鐵塊在下，用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉動鐵塊做勻速直線運(yùn)動，讀出測力計(jì)的示數(shù)F₁；（2）改變木塊與鐵塊的疊放順序，木塊在下，用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉動木塊做勻速直線運(yùn)動，讀出測力計(jì)的示數(shù)F₂．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿水平方向拉動木塊做勻速直線運(yùn)動，此時(shí)拉力與摩擦力平衡，大小相等；
在進(jìn)行彈簧測力計(jì)的讀數(shù)時(shí)，注意分度值；
（2）影響滑動摩擦力大小因素有兩個(gè)：壓力大小和接觸面的粗糙程度，研究與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要控制另外一個(gè)因素不變，根據(jù)圖中現(xiàn)象得出結(jié)論；
（3）可通過讓木塊和鐵塊疊放的方法來控制壓力，改變疊放的順序來改變接觸面的粗糙程度，來探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系．

解答 解：（1）只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大�。�
由圖丙知，測力計(jì)的分度值為0.1N，所以其示數(shù)為2.8N，可知摩擦力等于拉力也等于2.8N；
（2）觀察三個(gè)實(shí)驗(yàn)，比較甲圖和 乙圖所示實(shí)驗(yàn)，說明摩擦力的大小與作用在物體表面的壓力有關(guān)；
甲、丙兩圖壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，且接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（3）通過將鐵塊和木塊疊加放來控制壓力，改變疊放順序來改變接觸面的粗糙程度，來探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系；
步驟：（1）將木塊與鐵塊疊放在一起，鐵塊在下，用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉動鐵塊做勻速直線運(yùn)動，讀出測力計(jì)的示數(shù)F₁；
（2）改變木塊與鐵塊的疊放順序，木塊在下，用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉動木塊做勻速直線運(yùn)動，讀出測力計(jì)的示數(shù)F₂．
比較測力計(jì)的示數(shù)大小便可得出滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系．
故答案為：（1）沿水平方向勻速直線；二力平衡；2.8；（2）甲；乙；壓力；粗糙；（3）滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系；（1）將木塊與鐵塊疊放在一起，鐵塊在下，用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉動鐵塊做勻速直線運(yùn)動，讀出測力計(jì)的示數(shù)F₁；（2）改變木塊與鐵塊的疊放順序，木塊在下，用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉動木塊做勻速直線運(yùn)動，讀出測力計(jì)的示數(shù)F₂．

點(diǎn)評 本題探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)，考查實(shí)驗(yàn)原理及控制變量法的運(yùn)用，體現(xiàn)了對過程和方法的考查．