Question

2．在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，同學(xué)們提出了以下猜想：
A、與壓力大小有關(guān)；
B、與接觸面的粗糙程度有關(guān)．
C、與接觸面積大小有關(guān)；
為了驗證以上猜想是否正確，小麗同學(xué)利用如圖甲所示裝置及有關(guān)器材進(jìn)行實驗，收集的數(shù)據(jù)如表：

序號	長方體木塊的放置	表面情況	壓力F/N	測力計示數(shù)/N
1	平放	木板	5	1.2
2	平放	木板	8	1.9
3	側(cè)放	木板	5	1.2
4	平放	木板上鋪毛巾	5	2.0

（1）小麗在水平桌面上，用彈簧測力計水平向右拉動長方體木塊，使其做勻速直線運(yùn)動，彈簧測力計示數(shù)如圖甲所示，則木塊所受的滑動摩擦力為2.6N，依據(jù)的原理是二力平衡知識．
（2）要驗證猜想A，應(yīng)選取序號為1、2的兩組實驗．
（3）比較序號1和4兩組數(shù)據(jù)可知，壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（4）比較序號1和3兩組數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論是摩擦力的大小與接觸面大小無關(guān)．
（5）小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)采用圖甲所示的實驗裝置測量木塊與長木板之間的摩擦力時，發(fā)現(xiàn)很難保持彈簧測力計示數(shù)的穩(wěn)定，很難讀數(shù)，小明對實驗裝置進(jìn)行了改進(jìn)，如圖乙所示，利用該裝置的優(yōu)點是長木板不必進(jìn)行勻速直線運(yùn)動，摩擦力總等于拉力，并且彈簧測力計處于靜止?fàn)顟B(tài)，容易讀數(shù)．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)物體進(jìn)行勻速直線運(yùn)動時，物體受到的拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，由此間接測量滑動摩擦力大小．由圖甲讀出彈簧測力計示數(shù)即可得摩擦力大�。�
（2）（3）（4）滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)．根據(jù)控制變量法分析解答；
（5）為了能平穩(wěn)的讀數(shù)，應(yīng)該是測力計做勻速直線運(yùn)動，而拉動木板時測力計相對靜止．由此分析．

解答 解：
（1）用彈簧測力計水平向右拉動長方體木塊，使其做勻速直線運(yùn)動，此時木塊在水平方向上受到了摩擦力和拉力是一對平衡力，所以大小相等；
由圖甲知，彈簧測力計分度值0.2N，示數(shù)為2.6N，所以此時木塊所受的滑動摩擦力為2.6N；
（2）要要驗證猜想A：滑動摩擦力與壓力大小有關(guān)，應(yīng)控制接觸面的粗糙程度和接觸面的大小相同，改變壓力大小，由表格數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選擇1、2兩次實驗；
（3）由表格1和4兩次數(shù)據(jù)知，壓力和接觸面的大小相同，第4次實驗中木板上鋪毛巾，接觸面更粗糙，測力計示數(shù)大，即摩擦力大，所以可得：壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；
（4）比較第1和第3次實驗數(shù)據(jù)知，壓力和接觸面粗糙程度相同，平放和側(cè)放時接觸面的大小不同，但測力計示數(shù)相同，即摩擦力相同，所以得出的結(jié)論是：摩擦力的大小與接觸面大小無關(guān)；
（5）與直接用彈簧測力計拉動木塊測量摩擦力相比，拉動木板進(jìn)行實驗具有容易操作的優(yōu)點：長木板不必進(jìn)行勻速直線運(yùn)動，摩擦力總等于拉力，并且彈簧測力計處于靜止?fàn)顟B(tài)，便于讀數(shù)．
故答案為：（1）勻速直線；2.6； 二力平衡；（2）1、2；（3）接觸面越粗糙；（4）摩擦力的大小與接觸面大小無關(guān)；（5）長木板不必進(jìn)行勻速直線運(yùn)動，摩擦力總等于拉力，并且彈簧測力計處于靜止?fàn)顟B(tài)，容易讀數(shù)．

點評 此題是探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗，考查了實驗原理、彈簧測力計讀數(shù)、實驗數(shù)據(jù)的分析等，注意控制變量法的應(yīng)用．