Question

5．在探究滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)提出下列猜想：
Ⅰ、與物體速度的大小有關(guān)
Ⅱ、與接觸面的粗糙程度（表面狀況）有關(guān)
Ⅲ、與壓力的大小有關(guān)
（1）為了驗(yàn)證上述猜想是否正確，他采用了圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)拉著彈簧測(cè)力計(jì)使木塊沿水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)他發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定，便對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)，如圖乙所示，他用雙面膠將彈簧測(cè)力計(jì)固定在長(zhǎng)方體木塊的上表面，用細(xì)繩連接彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤和電動(dòng)機(jī)，在木塊上放置不同的砝碼，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以不同的轉(zhuǎn)速工作時(shí)，通過(guò)細(xì)線(xiàn)水平拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)和木塊以不同的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)記錄如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	表面狀況	壓力/N	木塊的速度/（m/s-1）	摩擦力/N
1	木塊--木板	2.0	0.1	0.6
2	同上	4.0	0.1	1.2
3	同上	4.0	0.2	1.2
4	木塊---砂紙	2.0	0.1	1.0

①分析3、4兩次的實(shí)驗(yàn)記錄，不能（選填“能”或“不能”）驗(yàn)證猜想Ⅰ．
②分析1、4兩次的實(shí)驗(yàn)記錄，可初步驗(yàn)證猜想Ⅱ．
③分析1、2兩次的實(shí)驗(yàn)記錄，可初步驗(yàn)證猜想Ⅲ．

Answer 1

分析 （1）水平勻速拉動(dòng)木塊，木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，滑動(dòng)摩擦力等于彈簧測(cè)力計(jì)的拉力；
（2）根據(jù)影響摩擦力大小的兩個(gè)因素，結(jié)合控制變量法，可對(duì)本題的變量和控制量進(jìn)行分析．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，使木塊在彈簧測(cè)力計(jì)的拉力作用下做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，木塊處于平衡狀態(tài)，木塊受到的摩擦力與測(cè)力計(jì)的拉力是一對(duì)平衡力，由平衡條件可知，木塊受到的摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（2）①在3、4兩次實(shí)驗(yàn)中，其壓力、表面狀況和運(yùn)動(dòng)的速度都是不相同的，故不能研究摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系；
②想驗(yàn)證摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度（表面狀況）有關(guān)，即需選擇壓力、速度相同，但接觸面的粗糙程度不同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較即可，故選1、4兩次實(shí)驗(yàn)；
③想驗(yàn)證摩擦力的大小與壓力是否有關(guān)，即需選擇表面粗糙程度、速度相同，但壓力不同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較即可，故選1、2兩次實(shí)驗(yàn)；
故答案為：（1）勻速直線(xiàn)；（2）①不能；②1、4；③1、2．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)中初中物理中較為典型的探究實(shí)驗(yàn)之一，主要運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法和控制變量的研究方法，這是實(shí)驗(yàn)成功的基礎(chǔ)，也是我們應(yīng)該熟練掌握的實(shí)驗(yàn)技能．同時(shí)，二力平衡條件的運(yùn)用、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確分析，也是我們應(yīng)該從這類(lèi)實(shí)驗(yàn)題中應(yīng)該學(xué)到的．