Question

16．如圖，水平桌面上放有質(zhì)量相等的鐵塊A和鐵塊B，（鐵塊A的下表面比鐵塊B的下表面大）小王同學(xué)想利用一個(gè)量程足夠大的彈簧秤，并運(yùn)用所學(xué)的有關(guān)摩擦力和二力平衡的知識(shí)來(lái)探究哪塊鐵的下表面更光滑．
以下是他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案中的前兩個(gè)步驟：
①用彈簧秤拉著鐵塊A在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出彈簧秤的示數(shù)，記為F_l．
②用彈簧秤拉著鐵塊B在同一水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出彈簧秤的示數(shù)，記為F₂．
（1）用彈簧秤拉著鐵塊在水平桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，要讓它們始終保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的目的是使拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力．
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示，比較兩次彈簧秤示數(shù)的大小，分析后可知鐵塊A的下表面更光滑，判斷的依據(jù)是鐵塊A受到的摩擦力�。�

拉力	F1	F2
彈簧秤示數(shù)	4牛	5牛

（3）小劉同學(xué)認(rèn)為上述的探究方案并不科學(xué)，因?yàn)殍F塊A的下表面與鐵塊B的下表面不相等，所以還無(wú)法判斷哪塊鐵的下表面更光滑．你認(rèn)為小劉同學(xué)的依據(jù)是什么？沒(méi)有控制接觸面的面積相同．

Answer 1

分析 （1）物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，則摩擦力與拉力相等，采用的是轉(zhuǎn)換法，本實(shí)驗(yàn)中就是利用這一原理和方法來(lái)測(cè)出摩擦力大小的；
（2）實(shí)驗(yàn)中控制壓力相等，根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)判斷摩擦力的大小，進(jìn)一步判斷接觸面的粗糙程度；
（3）根據(jù)控制變量法進(jìn)行分析．

解答 解：
（1）測(cè)滑動(dòng)摩擦力大小時(shí)，要用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，使拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，根據(jù)二力平衡條件可知，物體所受滑動(dòng)摩擦力的大小等于此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（2）由題知，實(shí)驗(yàn)中兩鐵塊的質(zhì)量相等，則兩鐵塊對(duì)接觸面的壓力相同，而接觸面的粗糙程度不同；
由表格數(shù)據(jù)可知，拉鐵塊A時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)較小，則鐵塊A受到的摩擦力小，說(shuō)明鐵塊A的下表面更光滑；
（3）小劉同學(xué)認(rèn)為上述的探究方案并不科學(xué)，他認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力可能與接觸面積有關(guān)，所以，在探究哪塊鐵的下表面更光滑時(shí)，應(yīng)控制壓力大小和接觸面的面積相同，而上述實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有控制接觸面的面積相同．
故答案為：（1）使拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力；
（2）鐵塊A；鐵塊A受到的摩擦力��；
（3）沒(méi)有控制接觸面的面積相同．

點(diǎn)評(píng) 在多變量的探究實(shí)驗(yàn)中，一定要注意控制變量法的運(yùn)用，即：保持被研究變量不同，而控制其他因素一定；控制變量法是初中階段的一個(gè)重要思想方法，在大部分的實(shí)驗(yàn)或探究類(lèi)試題中都會(huì)涉及，應(yīng)熟練掌握．