Question

3．一質(zhì)量均勻分布的長方形木板，對比觀察正反兩面粗糙程度可能不一樣，哪一面更粗糙？同學們進行了研究．

（1）如圖甲所示，小華將滑塊放在固定于水平桌面的木板A面上，通過彈簧測力計拉動，使滑塊做勻速直線運動，記下測力計的示數(shù)F_A，再將木板的B面朝上，重復同樣的操作，記下測力計的示數(shù)F_B，若F_A＞F_B，則木板的A面更粗糙；
（2）小明實驗時將滑塊與固定的測力計相連，如圖乙所示．水平向右拉動木扳，待示數(shù)穩(wěn)定時，記下測力計的示數(shù)，與小華相比，小明的方案更好．
（3）小麗采用了如圖丙所示的方法：使木板A面水平放置，再將一斜面置于木板左端，讓小車從斜面頂端滑下，測量小車在木板上滑動的距離S_A；再將木板的B面朝上，重復同樣的操作，記下小車在木板上滑動的距離S_B．圖丁是測量S_A時的情景，S_A=13.90cm（零刻度線在斜面底端，小旗為小車靜止處做的標記），若S_A＞S_B，則木板的B面更粗糙．
（4）另一組的小娟也采用了小麗的方法進行實驗，她卻發(fā)現(xiàn)小車滑動的距離超出了木板的長度而無法測量，你認為可能原因是小車放在斜面上高度太高．

Answer 1

分析 （1）物體在水平面上進行勻速直線運動時，水平方向上受到拉力和滑動摩擦力作用，這兩個力是一對平衡力；摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度兩個因素有關，由此分析；
（2）實驗操作的難點是保持木塊做勻速直線運動，據(jù)此進行分析；
（3）觀察刻度尺，明確其分度值，再讀出S_A；小車滑下后速度相同，阻力越大滑行的距離越短，由此分析；
（4）可以從小車滑下后速度過大的角度分析原因．

解答 解：
（1）彈簧測力計拉動木板勻速直線運動時，此時滑塊水平方向受到彈簧測力計拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等；
由題知，兩次實驗中，滑塊對水平木板相等，F(xiàn)_A＞F_B，滑塊在木板A面上時摩擦力大，所以A的接觸面更粗糙；
（2）實驗時將滑塊與固定的測力計相連，不一定保持做勻速直線運動，彈簧測力計是相對靜止的，讀數(shù)容易讀得準確，此時木板受到的滑動摩擦力大小等于拉力等于彈簧測力計的示數(shù)．即小明的方案好；
（3）由圖丁知，刻度尺的分度值為1mm，零刻度線在斜面底端，小旗為小車靜止處做的標記，所以小車此時滑行的距離為13.90cm；
若S_A＞S_B，說明將木板的B面朝上時木板受到摩擦力較大，即B面更粗糙；
（4）小車滑動的距離超出了木板的長度而無法測量，原因可能是小車滑下速度太快，即小車放在斜面上高度太高造成的．
故答案為：（1）勻速直線；A；（2）小明；（3）13.90；B；（4）小車放在斜面上高度太高．

點評 本題是關于摩擦力的實驗，考查了實驗注意事項、摩擦力因素的分析、長度測量的讀數(shù)．掌握實驗原理是關鍵．