Question

7．小明在“探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗時，提出了以下猜想：
①滑動摩擦力的大小可能與壓力大小有關；
②滑動摩擦力的大小可能與接觸面的面積大小有關；
③滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關；
為了驗證上述猜想，小明做了如圖所示的一系列實驗．

（1）實驗過程中，必須用彈簧測力計沿水平方向拉著木塊做勻速直線運動，由二力平衡知識可知，此時木塊所受的滑動摩擦力大小等于（選填“小于”、“等于”或“大于”）彈簧測力計的示數；
（2）分析比較甲、乙兩次實驗，可以驗證猜想①是正確的；且發現：在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（3）分析比較甲、丁兩次實驗，可以驗證猜想②是錯誤的．
（4）分析比較甲、丙兩次實驗，可以驗證猜想③是正確的；且發現：在壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（5）在實驗過程中，小明發現：在圖甲實驗中以較慢的速度勻速直線拉動木塊，在圖乙實驗中以較快速度勻速直線拉動木塊，而F₂＞F₁，因此他認為滑動摩擦力的大小與物體速度有關，他的結論是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的，理由是沒有控制壓力大小相同．

Answer 1

分析 （1）根據二力平衡的條件分析；
（2）（4）（5）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；
（3）研究滑動摩擦力的大小可能與接觸面的面積大小有關，要控制壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，由圖中測力計示數得出結論．

解答 解：（1）用彈簧測力計沿水平方向拉著木塊做勻速直線運動，此時木塊受平衡力的作用，由二力平衡知識可知，此時木塊所受的滑動摩擦力大小 等于彈簧測力計的示數；
（2）分析比較甲、乙兩次實驗，接觸面的粗糙程度相同，乙中壓力大，測力計示數大，即摩擦力大，故可以驗證滑動摩擦力的大小可能與壓力大小有關，即猜想①是正確的；且發現：在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（3）研究滑動摩擦力的大小可能與接觸面的面積大小有關，要控制壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，故分析比較甲丁兩次實驗，由圖知，測力計示數相同，即滑動摩擦力大小相等，滑動摩擦力的大小與接觸面的面積大小無關；故可以驗證猜想②是錯誤的；
（4）分析比較甲、丙兩次實驗，壓力大小相向，丙中接觸面粗糙，測力計示大，即摩擦力大，可以驗證猜想③是正確的；且發現：在壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；
（5）研究滑動摩擦力的大小與物體速度有關，應控制壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，而甲乙兩圖中壓力大小不同，故他認為滑動摩擦力的大小與物體速度有關，他的結論是錯誤的．
故答案為：（1）等于；（2）①；大；（3）甲、丁；（4）接觸面越粗糙；（5）錯誤；沒有控制壓力大小相同．

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，體現了對過程和方法的考查．