Question

10．為了探究“滑動摩擦力大小與什么因素有關”，小明設計了如圖1所示的實驗．

（1）實驗過程中，彈簧測力計必須沿水平方向拉著物塊A做勻速直線運動．
（2）在四次實驗中，滑動摩擦力最小的是丁（選填“甲”、“乙”“丙”或“丁”）．
（3）比較甲、乙實驗，是為了研究滑動摩擦力大小與壓力大小的關系；比較乙、丙實驗，是為了研究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系．
（4）比較甲、丁實驗，發現甲實驗彈簧測力計的示數大于丁實驗彈簧測力計的示數，小明得出結論：滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關，你認為他的結論是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的，原因是沒有控制壓力不變．
（5）小明要對實驗裝置進行改動，如圖2所示，重復實驗，發現效果更好．實驗中，小明不一定（選填“一定”或“不一定”）要勻速拉動長木板，此時木塊A受到的摩擦力方向向左（選填“左”或“右”）．

Answer 1

分析 （1）用彈簧測力計水平勻速拉動物塊，物塊做勻速直線運動，處于平衡狀態，由平衡條件可知，滑動摩擦力等于測力計的示數．
（2）滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度和物體間的壓力有關，接觸面越光滑、物體間的壓力越小，滑動摩擦力越小．
（3）分析圖示實驗，根據實驗控制的變量與實驗現象可以得出實驗結論．
（4）根據控制變量法的要求分析答題．
（5）根據圖示實驗裝置分析答題；摩擦力的方向和其相對運動方向相反．

解答 解：（1）實驗過程中，彈簧測力計必須沿水平方向拉著物塊做勻速直線運動，此時物塊處于平衡狀態，由平衡條件可知，滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數．
（2）由圖示四次實驗可知，在實驗丁中，物體間的壓力最小，接觸面粗糙程度最小，因此滑動摩擦力最小．
（3）由圖甲、乙所示實驗可知，接觸面的粗糙程度相同而物體間的壓力不同，可以應用甲、乙所示實驗探究滑動摩擦力大小與壓力的關系；
由圖乙、丙所示實驗可知，物體間的壓力相等而接觸面的粗糙程度不同，乙、丙所示實驗可以探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系．
（4）由圖甲、丁所示實驗可知，接觸面的粗糙程度相同而物體間的壓力不同，由于沒有控制物體間的壓力相同，他的結論是錯誤的．
（5）由圖2所示實驗可知，拉動木板時物塊保持不動，物塊處于平衡狀態，滑動摩擦力等于測力計的拉力，實驗時不需要勻速拉動長木板；
向左拉動長木板，木塊相對于長木板來說向右運動，摩擦力的方向和其相對運動方向相反，所以木塊A受到的摩擦力方向向左．
故答案為：（1）勻速直線；（2）丁；（3）壓力大小；接觸面粗糙程度；（4）錯誤；沒有控制壓力不變；（5）不一定；左．

點評 本題考查了實驗現象分析，知道實驗原理、應用控制變量法分析清楚圖示實驗情景即可解題，熟練應用控制變量法是正確解題的關鍵．