Question

18．如圖所示，在探究水平面上長方體木塊所受的摩擦力的實驗中，小明用彈簧測力計沿水平方向拉靜止的木塊，木塊表面粗糙程度相同．實驗記錄如表所示．由表中信息可知，小明探究了滑動摩擦力的大小與接觸面的大小的關系；當彈簧測力計的示數為4.0N時，木塊所受的摩擦力大小是3.3N，此時木塊做加速（選填“勻速”、“加速”或“減速”）運動；木塊開始滑動時受到的摩擦力大于（選填“大于”、“小于”或“等于”）勻速運動時受到的摩擦力．

拉力大小F/N	0～3.4	3.5	3.3
木塊平放	靜止	開始滑動	勻速運動
木塊側放	靜止	開始滑動	勻速運動

另一興趣小組的同學在探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關系”時，提出了以下幾種猜想：
A、與物體接觸面積的大小有關     B、與物體受到的壓力大小有關     
C、與物體運動速度有關          D、與物體間接觸面的粗糙程度有關
為了驗證以上猜想是否正確，小組利用如圖所示裝置進行了實驗．
實驗中所用的木塊完全相同，操作方法正確，實驗過程及實驗數據如表所示．

不同表面	實驗次數	木塊的放置方式	木塊的運動速度	彈簧秤讀數/N
木塊表面	1	一個平放	v	1.8
	2	一個平放	1.5v	1.8
	3	一個側放	v	1.8
	4	兩個平疊放	v	3.6
木塊上鋪毛巾	5	一個平放	1.5v	2.4
	6	兩個平疊放	v	4.8

（1）由第1和2次實驗，可驗證猜想C是錯誤的．
（2）由第1和4次實驗，可得出的結論是：滑動摩擦力的大小與物體受壓力的大小．
（3）除第2和5次實驗可以驗證猜想D外，還有實驗也可驗證猜想D，這兩組實驗是1和5、2和5、3和5、4和6（只填實驗次數）．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需要掌握二力平衡條件的應用，知道物體處于靜止或勻速直線運動狀態的物體受力平衡．知道一對平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直線上．
（2）要掌握影響摩擦力大小的因素，知道摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關．
（3）本題是控制變量法探究影響摩擦力大小的因素，重點是對結論的考查，要抓住變量和不變量．

解答 解：由表格記錄的數據，接觸面的粗糙程度和壓力大小不變，改變了木塊的放置方式，所以小明探究了滑動摩擦力的大小與接觸面積的關系；
用4N的水平拉力時，由于壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，所以所受滑動摩擦力大小不變．仍為3.3N；拉力大于摩擦力，木塊做加速運動；
由影響摩擦力大小的因素可知，剛開始滑動時彈簧測力計的示數等于最大靜摩擦力，為3.5N，勻速直線運動時，彈簧測力計示數等于滑動摩擦力，為3.3N，所以，木塊開始滑動時受到的摩擦力大于勻速運動時受到的摩擦力． 
（1）1和2次實驗相比較，不變量是壓力大小、接觸面的粗糙程度、接觸面積的大小，變量是木塊的運動速度，因此研究的是摩擦力的大小與運動速度的關系，摩擦力大小相同說明與運動速度無關；
（2）1和4次實驗相比較，不變量是接觸面的粗糙程度、接觸面積的大小、木塊的運動速度，變量是壓力大小，因此研究的是摩擦力的大小與壓力大小的關系，摩擦力大小不同說明與壓力的大小有關；
（3）我們知道摩擦力的大小與物體運動速度和接觸面積大小無關，所以要驗證摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關，只保證控制壓力的大小相同，接觸面的粗糙程度不同就行，符合這個要求的有1和5、2和5、3和5、4和6．
故答案為：接觸面積大小；3.3； 加速；大于；（1）C；（2）受到的壓力大小有關； （3）1和5、2和5、3和5、4和6．

點評 此題主要考查了二力平衡條件的應用．一定要注意審題，會分析表中數據．同時考查了影響摩擦力大小的因素，知道滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關，與速度、所受拉力無關．