Question

6．在“摩擦力”的科學探究中，某班同學猜想摩擦力可能與接觸面的粗糙程度、接觸面間的壓力和物體運動的速度三個因素有關．
（1）為了保證探究的準確性，應使水平桌面上的滑塊做勻速直線運動，這時接觸面對滑塊的摩擦力等于彈簧測力計的示數（選填“大于”、“等于”或“小于”）．另外，對每個因素的探究需要經過多次實驗和測量才能下結論．
（2）小中通過實驗得出了“摩擦力與滑塊運動的速度有關”的結論，與同學交流時，他展示了研究這個因素時的實驗如圖所示，其中有一處明顯錯誤．

①請你指出他的錯誤之處：沒有控制壓力相同．
②請簡要寫出這個實驗過程正確的實驗步驟．

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）①要研究摩擦力與滑塊運動速度的關系，要控制其他因素不變，只改變運動速度的大小，而題目中的錯誤很明顯，兩組實驗中壓力不同；
②要探究“摩擦力與滑塊運動的速度有關”需要控制壓力和接觸面的粗糙程度相同，改變速度大小．

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）①根據題干得，要驗證摩擦力與滑塊運動的速度關系，在保證其他量不變的情況下改變其速度大小，由圖可看出錯誤之處是沒有控制壓力大小不變；
②探究“摩擦力與滑塊運動的速度有關”的步驟：
a．用彈簧測力計水平拉滑塊，使其在水平面上以較小的速度勻速滑動，記下此時拉力F₁；
b．用彈簧測力計水平拉同一滑塊在同一水平面上以較大的速度勻速滑動，記下此時拉力F₂；
c．比較F₁和F₂的大小；
d．改變拉動滑塊的速度，按上述步驟再重做兩次實驗．
e．分析數據，得出結論．
故答案為：（1）勻速直線；等于；（2）①沒有控制壓力相同；
②a．用彈簧測力計水平拉滑塊，使其在水平面上以較小的速度勻速滑動，記下此時拉力F₁；
b．用彈簧測力計水平拉同一滑塊在同一水平面上以較大的速度勻速滑動，記下此時拉力F₂；
c．比較F₁和F₂的大小；
d．改變拉動滑塊的速度，按上述步驟再重做兩次實驗．
e．分析數據，得出結論．

點評 本題考查思路較新穎，從實驗步驟找錯誤，從而寫出正確答案．但是題目內容比較簡單，考查內容也比較基礎，只要基礎知識掌握扎實，題目不難得出答案．