Question

17．在“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關”的實驗中，同學們提出了以下幾種猜想：
A．與物體間壓力的大小有關            B．與物體運動速度的大小有關
C．與物體間接觸面積的大小有關D．與物體間接觸面的粗糙程度有關
為了探究各種猜想是否正確，他們找來了量程合適的彈簧測力計一個、長木板兩塊（一塊光滑，另一塊粗糙）、長方體木塊一塊（帶有掛鉤）、鉤碼一盒．
（1）要探究他們的猜想，首先要解決的是如何測量滑動摩擦力．經過討淪，大家認為：要測出木塊與長木板之間滑動摩擦力的大小，可用彈簧測力計拉著木塊沿水平長木板作勻速直線滑動．

（2）上圖是同學們做實驗時的情景，通過圖甲、乙所示的實驗，可以探究猜想D是否正確．通過實驗結果得出結論：在保持壓力一定時，接觸面粗糙程度越大，滑動摩擦力越大；．
（3）要探究猜想A是否正確，他們應該比較乙與丙圖所示的實驗．
（4）上述探究物理問題的方法叫控制變量法；．
（5）利用以上器材還可以探究其他猜想，請說出你的一個方案如探究猜想B，在圖甲（或乙、丙）所示的實驗中用不同的速度勻速拉動木塊，并比較拉力的大小即可．．

Answer 1

分析 （1）根據二力平衡的條件分析；
（2）（3）（4）影響滑動摩擦力大小因素有兩個：壓力大小和接觸面的粗糙程度，研究與其中一個因素的關系時，要控制另外一個因素不變，根據圖中現象得出結論；
（5）研究摩擦力與物體運動速度的大小的關系，控制壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，只改變速度大小．

解答 解：（1）只有沿水平方向用彈簧測力計拉著物體做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小（測力計示數）才等于摩擦力的大小．故需用彈簧測力計拉著物體做勻速直線運動
（2）通過圖甲、乙所示的實驗，對支持面的壓力相同，而接觸面粗糙程度不同，可以探究猜想D是否正確；
圖中測力計分度值為0.2N，示數分別為3.4N、5.4N，即摩擦力大小分別為3.4N、5.4N，通過實驗結果得出結論：在保持壓力一定時，接觸面粗糙程度越大，滑動摩擦力越大；
（3）要探究猜想A是否正確，要控制接觸面粗糙程度相同，改變壓力大小，他們應該比較乙、丙圖所示的實驗；
（4）上述探究物理問題的方法叫控制變量法；
（5）控制壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，研究摩擦力與物體運動速度的大小的關系：在圖甲（或乙、丙）所示的實驗中用不同的速度勻速拉動木塊，并比較拉力的大小即可．
故答案為：（1）勻速直線；
（2）D；   在保持壓力一定時，接觸面粗糙程度越大，滑動摩擦力越大；
（3）乙與丙；
（4）控制變量法；
（5）如探究猜想B，在圖甲（或乙、丙）所示的實驗中用不同的速度勻速拉動木塊，并比較拉力的大小即可．

點評 本題探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關，考查實驗原理及控制變量法的運用及設計實驗方案的能力，體現了對過程和方法的考查．