Question

19．小夢(mèng)在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”時(shí)，作了如下猜想：
A．可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)；B．可能與壓力的大小有關(guān)．接著她按如圖所示的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
（1）步驟①和②是為了驗(yàn)證猜想A（A/B）．所探究的摩擦力是指木塊和木板之間的滑動(dòng)摩擦力．
（2）小夢(mèng)接著按步驟①和③探究猜想B．步驟③中，木塊受力平衡（選填“平衡”，“不平衡”），你認(rèn)為步驟③不能（選“能”、“不能”）測(cè)出摩擦力？此時(shí)，摩擦力與拉力不是（選“是”，“不是”）平衡力，理由是兩個(gè)力不在同一條直線上
（3）小夢(mèng)想：滑動(dòng)摩擦力的大小是否與物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)呢？她用①的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：先水平拉動(dòng)木塊勻速滑動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N，緊接著增大拉力使木塊加速滑動(dòng)，讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N．
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，小夢(mèng)得到了“在壓力和接觸面粗糙程度一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，滑動(dòng)摩擦力越大”的結(jié)論．分析操作過(guò)程，你認(rèn)為小夢(mèng)的結(jié)論可信嗎？不可信，原因是加速拉時(shí)，拉力不等于摩擦力．

Answer 1

分析 （1）影響滑動(dòng)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)控制變量法，比較①②兩圖，可以看出分別驗(yàn)證是哪個(gè)猜想；相互接觸的兩個(gè)物體，當(dāng)發(fā)生相續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)在接觸面產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)摩擦力，據(jù)此分析；
（2）根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到平衡力的作用；從二力平衡的條件（同體，等大、共線、反向）進(jìn)行分析；
（3）物體勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力等于摩擦力；物體進(jìn)行加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力大于摩擦力；物體進(jìn)行減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力小于摩擦力，據(jù)此分析回答．

解答 解：
（1）比較①②兩圖，接觸面材料不同，壓力相同，說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度有關(guān)，驗(yàn)證了猜想A；
所探究的摩擦力是指木塊和木板之間的滑動(dòng)摩擦力；
（2）因木塊在較光滑的木板上勻速滑行，故受平衡力的作用；
圖③中，沿斜上方拉木塊，而木塊受到的摩擦力與木塊運(yùn)動(dòng)的方向相反，即沿水平方向左，因兩個(gè)力不在同一直線上，不符合二力平衡的條件，故摩擦力與拉力不是平衡力，兩個(gè)力大小不相等，故不能測(cè)出摩擦力；
（3）用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)顯示拉力大小；木塊做加速直線運(yùn)動(dòng)，拉力大于滑動(dòng)摩擦力，所以彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)大于滑動(dòng)摩擦力大小，所以小夢(mèng)的結(jié)論不可信，原因是：加速拉時(shí)，拉力不等于摩擦力
（1）A；木塊；（2）平衡；  不能；不是；  兩個(gè)力不在同一條直線上；
（3）不可信； 加速拉時(shí)，拉力不等于摩擦力．

點(diǎn)評(píng) 本題探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”，考查摩擦力產(chǎn)生的原因、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、二力平衡的條件及控制變量法的運(yùn)用．