Question

6．實(shí)驗(yàn)小組要探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”，他們猜想影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素可能有：①接觸面所受的壓力大��；②接觸面的粗糙程度；③接觸面積的大小．
通過(guò)如圖所示實(shí)驗(yàn)操作驗(yàn)證這些猜想：
（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速直線拉動(dòng)木塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng)，這樣做是根據(jù)二力平衡的知識(shí)得出拉力等于摩擦力，從而測(cè)出木塊所受的摩擦力的大�。�
（2）如果要驗(yàn)證猜想②，應(yīng)該選擇乙、丙兩幅圖所示的實(shí)驗(yàn)步驟來(lái)操作，根據(jù)圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可得出結(jié)論：在其他因素相同的情況下，在壓力、接觸面積大小一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大．
（3）要驗(yàn)證猜想③，將木塊切去一半，重復(fù)甲的操作過(guò)程，如圖丁所示．比較甲和丁的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，于是小明得出結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān)．你認(rèn)為他的結(jié)論不可靠（填“可靠”或“不可靠”），理由是在改變接觸面積的同時(shí)，沒(méi)有控制壓力不變．
（4）上面實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用到了控制變量法．
（5）為了驗(yàn)證猜想③我們應(yīng)該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)出思路．

Answer 1

分析 （1）掌握二力平衡條件，要正確測(cè)出摩擦力的大小，需拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（2）根據(jù)猜想，要探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系，需使壓力大小和接觸面積大小相同，改變接觸面的粗糙程度；
（3）要探究摩擦力大小與接觸面積的大小的關(guān)系，需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，改變接觸面積的大��；
（4）（5）根據(jù)控制變量法分析．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速直線拉動(dòng)木塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng)，根據(jù)二力平衡原理，拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，摩擦力等于拉力；
（2）要探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系，需使壓力大小和接觸面積大小相同，改變接觸面的粗糙程度，所以應(yīng)選擇乙圖和丙圖；
由圖知，在壓力、接觸面積大小一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；
（3）要探究摩擦力大小與接觸面積的大小的關(guān)系，需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，改變接觸面積的大小，將木塊切去一半，則在接觸面積變化的同時(shí)，壓力也發(fā)生了變化，所以得出錯(cuò)誤結(jié)論．
（4）探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”時(shí)采用了控制變量法；
（5）探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積的大小關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制壓力和接觸面的粗糙程度不變，改變接觸面積的大小，所以可以通過(guò)讓木塊平放、側(cè)放、豎放來(lái)改變接觸面積的大小，根據(jù)測(cè)力計(jì)示數(shù)判定摩擦力與接觸面的關(guān)系．
故答案為：（1）勻速直線；二力平衡；（2）乙、丙；在壓力、接觸面積大小一定時(shí)，接觸面越粗糙；（3）不可靠；在改變接觸面積的同時(shí)，沒(méi)有控制壓力不變；（4）控制變量；（5）見(jiàn)解析．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，考查了學(xué)生對(duì)控制變量法的理解和應(yīng)用，題目很典型．