Question

20．在實(shí)驗(yàn)課上，某小組同學(xué)用如圖所示的裝置探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素，三次實(shí)驗(yàn)過程如圖所示． 
（1）實(shí)驗(yàn)要求用彈簧測力計(jì)拉著木塊沿水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡原理，可知此時(shí)摩擦力與拉力二力大小相等，否則彈簧測力計(jì)的示數(shù)不等于摩擦力．
（2）在甲圖所示實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力的示數(shù)為2.4N．
（3）比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)，可以得出結(jié)論，當(dāng)接觸面的粗糙程度一定時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大．
（4）比較甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)，可以得出結(jié)論，當(dāng)壓力大小一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大．
（5）任何一種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都不可能十分完美，結(jié)合你在實(shí)驗(yàn)中的體會(huì)，寫出本實(shí)驗(yàn)存在的不足（寫二條）①實(shí)驗(yàn)中很難控制勻速直線運(yùn)動(dòng)，測力計(jì)讀數(shù)不準(zhǔn)確；
②實(shí)驗(yàn)只做一次就得出結(jié)論，得到的結(jié)論缺乏普遍性．
（6）針對(duì)實(shí)驗(yàn)存在的不足，你建議他們?nèi)绾胃倪M(jìn)實(shí)驗(yàn)？（畫圖或文字說明均可）①把木塊和測力計(jì)固定住，拉動(dòng)下方的木板，讀彈簧測力計(jì)示數(shù)；②多做幾次實(shí)驗(yàn)再得結(jié)論．

Answer 1

分析 （1）木塊只有在做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到彈簧測力計(jì)的拉力才等于受到的摩擦力；
（2）彈簧測力計(jì)的讀數(shù)時(shí)，首先要明確的分度值；
（3）找出接觸面粗糙程度相同，而壓力不同的兩組實(shí)驗(yàn)，根據(jù)彈簧測力計(jì)的情況得出結(jié)論；
（4）由結(jié)論壓力大小一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大．用來探究這結(jié)論的應(yīng)該壓力大小相同的兩個(gè)圖；
比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中不變的量和改變的量，從而得出結(jié)論；
（5）在測量摩擦力大小時(shí)，需勻速直線拉動(dòng)木塊，而此操作很難控制；只做一次實(shí)驗(yàn)結(jié)論不具有有普遍性；
（6）為保持測力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，可將其固定，拉動(dòng)下面的木板，此時(shí)木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，拉力與摩擦力仍平衡．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了測出滑動(dòng)摩擦力大小，應(yīng)使彈簧測力計(jì)拉著木塊在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力，根據(jù)二力平衡，可知此時(shí)滑動(dòng)摩擦力與拉力大小相等；
（2）由甲圖知，測力計(jì)的分度值為0.2N，其示數(shù)為2.4N；
（3）由結(jié)論的接觸面較粗糙一定，甲、乙兩圖接觸面較粗糙相同，乙壓力大，摩擦力較大，可得結(jié)論：接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，摩擦力越大；
（4）由結(jié)論壓力大小一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大．甲和丙圖的壓力相同，接觸面的粗糙程度不同，棉布粗糙，摩擦力大．所以應(yīng)比較甲和丙兩次實(shí)驗(yàn)；
（5）①在此實(shí)驗(yàn)中，很難控制拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，測力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定，讀數(shù)較困難；
②由題實(shí)驗(yàn)只做一次就得出結(jié)論，得到的結(jié)論缺乏普遍性；
（6）①為防止測力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定，可將測力計(jì)和木塊固定，用力抽動(dòng)木板，此時(shí)，木塊和測力計(jì)始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則測力計(jì)的示數(shù)會(huì)很穩(wěn)定了，如圖所示：

②為使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，可以多做幾次實(shí)驗(yàn)再得結(jié)論．
故答案為：（1）勻速；二力平衡；（2）2.4；（3）壓力越大；（4）甲、丙；（5）①實(shí)驗(yàn)中很難控制勻速直線運(yùn)動(dòng)，測力計(jì)讀數(shù)不準(zhǔn)確；②實(shí)驗(yàn)只做一次就得出結(jié)論，得到的結(jié)論缺乏普遍性；（6）①把木塊和測力計(jì)固定住，拉動(dòng)下方的木板，讀彈簧測力計(jì)示數(shù)，見上圖；②多做幾次實(shí)驗(yàn)再得結(jié)論．

點(diǎn)評(píng) 此題是“探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，在探究一個(gè)量與多個(gè)量的關(guān)系時(shí)，要用控制變量法，同時(shí)考查了對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析及改進(jìn)．