Question

5．為了探究“滑動摩擦力大小與什么因素有關”，小明設計了如圖所示的實驗．

（1）實驗過程中，彈簧測力計必須（選填“必須”或“不必”）沿水平方向拉著物塊做勻速直線運動，此時，滑動摩擦力的大小等于（選填“大于”、“等于”或“小于”）彈簧測力計的示數．
（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有關；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有關．（以上兩空選填“壓力”或“接觸面粗超程度”）
（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．
（5）小明要對實驗裝置進行改動，如圖戊所示，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，圖戊對讀數有什么好處準確．

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�。�
（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）實驗過程中很難保持物體進行勻速直線運動，可以使彈簧測力計固定，拉動物體下面的長木板，物體相對運動時，壓力不變，接觸面粗糙程度不變，滑動摩擦力不變，并且彈簧測力計處于靜止狀態，便于讀數，實驗過程中不必要求長木板進行勻速直線運動．

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；彈簧測力計固定不動，便于讀數．
故答案為：（1）必須；等于；（2）丁；（3）壓力；接觸面粗糙程度；（4）錯誤；（5）不一定；準確．

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．