Question

4．在探究“影響摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們猜想摩擦力的大小可能與以下因素有關(guān)：①接觸面所受的壓力；②接觸面的粗糙程度；③接觸面積的大��；④物體運(yùn)動(dòng)的快慢．為此，小明通過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證．

（1）實(shí)驗(yàn)中需用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊，使它沿長(zhǎng)木板滑動(dòng)．根據(jù)二力平衡知識(shí)可知，這時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
（2）小明在探究猜想①時(shí)，利用下圖中甲、乙兩組數(shù)據(jù)比較得出：“壓力越大，滑動(dòng)摩擦力就越大”的結(jié)論．你認(rèn)為他這樣對(duì)比這兩組數(shù)據(jù)就得出這樣的結(jié)論對(duì)嗎？不對(duì)．你的理由是：沒(méi)有控制接觸面的粗糙程度相同．
（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)甲和丙，是為了驗(yàn)證猜想②；（填猜想因素的序號(hào)）．得出的結(jié)論是在壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大．
（4）小明利用圖甲實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證猜想③，須再把木塊側(cè)放，并按正確的方法拉動(dòng)木塊，發(fā)現(xiàn)兩次彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等，從而得出：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小無(wú)關(guān)（“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）．
（5）為了驗(yàn)證猜想④是否正確，小華同學(xué)用圖甲裝置進(jìn)行了二次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)記錄如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	木塊運(yùn)動(dòng)速度（m/s）	測(cè)力計(jì)示數(shù)（N）
1	0.05	0.6
2	0.10	0.6
3	0.15	0.6

由實(shí)驗(yàn)記錄可知，猜想④是錯(cuò)誤（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的．
（6）在實(shí)驗(yàn)探究中，小華同學(xué)應(yīng)用的研究物理問(wèn)題的方法是B．
A．類比法        B．控制變量法       C．推理法          D．等效替代法．

Answer 1

分析 ①在本實(shí)驗(yàn)中，拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，據(jù)此得出摩擦力的大��；
②滑動(dòng)摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，在實(shí)驗(yàn)中，要運(yùn)用控制變量法對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而得出結(jié)論；滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積、運(yùn)動(dòng)速度等因素?zé)o關(guān)．結(jié)合上述知識(shí)，對(duì)題干中的問(wèn)題可逐一做出解答．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中需用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊，此時(shí)拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，根據(jù)二力平衡知識(shí)可知，可得出摩擦力的大小；
（2）通過(guò)圖中甲、乙兩組數(shù)據(jù)比較得出：“壓力越大，滑動(dòng)摩擦力就越大”的結(jié)論．這一結(jié)論是不可靠的，根據(jù)控制變量法的要求，實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有控制接觸面的粗糙程度相同．
（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)甲和丙可以看出，壓力相同，接觸面不同，因此這是為了驗(yàn)證猜想②；可得出的結(jié)論是在壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大．
（4）要驗(yàn)證猜想③，須再把木塊側(cè)放，并按正確的方法拉動(dòng)木塊，發(fā)現(xiàn)兩次彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等，從而得出：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小無(wú)關(guān)．
（5）從實(shí)驗(yàn)記錄可以看出，壓力和接觸面不變時(shí)，無(wú)論拉動(dòng)的速度如何，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變以，因此可驗(yàn)證猜想④是錯(cuò)誤的．
（6）在實(shí)驗(yàn)探究中，探究一個(gè)量與多個(gè)變量的關(guān)系，應(yīng)用的研究物理問(wèn)題的方法是控制變量法，故B符合題意．
故答案為：（1）水平勻速；二力平衡；
（2）不對(duì)；沒(méi)有控制接觸面的粗糙程度相同；
（3）②；在其他條件相同時(shí)，接觸面越粗糙，摩擦力越大；
（4）側(cè)；無(wú)關(guān)；
（5）錯(cuò)誤的；
（6）B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了在探究“影響摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，二力平衡和控制變量法的運(yùn)用，重點(diǎn)是運(yùn)用控制變量法對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并得出相應(yīng)的結(jié)論．