Question

5．如圖所示是小明探究“滑動摩擦力大小與什么因素有關(guān)”的實驗過程：

（1）實驗過程中，為了能夠測量出物體所受滑動摩擦力的大小，需要用彈簧測力計拉著木塊在水平方向勻速滑動．
（2）小明按照正確的方法進行了實驗，發(fā)現(xiàn)F₂＞F₁，由此可以得出的結(jié)論是：當(dāng)壓力相同時，接觸面粗糙程度越大，滑動摩擦力越大．
（3）當(dāng)進行完圖丙實驗后，小明發(fā)現(xiàn)F₃＞F₁，于是得出結(jié)論：壓力越大，物體受到的滑動摩擦力越大，他得出結(jié)論的方法正確嗎？不原因是：沒有控制接觸面粗糙程度相同
（4）某次實驗中彈簧測力計的指針位置如圖丁所示，它的示數(shù)是1.6N．
（5）小明想進一步探究物體受到滑動摩擦力的大小與壓力之間的具體數(shù)量關(guān)系，他利用圖甲的裝置和鉤碼完成了實驗，并得出了如表所示的數(shù)據(jù)：

壓力F/N	1	2	3	4
摩擦力f/N	0.2	0.4	0.6	0.8

由表中數(shù)據(jù)可知：當(dāng)接觸面積粗糙程度一定時，物體所受摩擦力與壓力成正比，你是如何根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出這個結(jié)論的？請說出一種方法：摩擦力與壓力的比值為定值．
（6）若實驗中所用的木塊為長方體木塊，在完成上述探究活動后，關(guān)于滑動摩擦力的大小是否還與其它因素有關(guān)？請你再說出一種猜想是：滑動摩擦力的大小和接觸面積大小有關(guān)說出你的探究步驟：同一木塊平放、側(cè)放和豎放，然后用測力計拉著木塊在相同的接觸面上做勻速直線運動，讀出測力計的示數(shù)，并進行比較．

Answer 1

分析 （2）（3）滑動摩擦力跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)．探究滑動摩擦力跟壓力大小關(guān)系時，控制接觸面粗糙程度不變；探究滑動摩擦力跟接觸面粗糙程度關(guān)系時，控制壓力大小不變．
（4）根據(jù)測力計的分度值讀數(shù)；
（5）根據(jù)表格中壓力和摩擦力的大小關(guān)系分析；結(jié)合數(shù)學(xué)正比判斷關(guān)系判斷．
（6）要探究滑動摩擦力的大小和物體接觸面積大小的關(guān)系，需要控制壓力的大小和接觸面的粗糙程度均一定而接觸面積的大小不同．

解答 解：（2）甲、丙兩圖壓力相同，接觸面粗糙程度不同，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)F₁＜F₃，說明：壓力一定時，接觸面粗糙程度越大，滑動摩擦力越大．
（3）在探究摩擦力與壓力大小關(guān)系時應(yīng)控制接觸面粗糙程度相同，故小明的結(jié)論是錯誤的．
（4）由圖可知，測力計的分度值為0.2N，故示數(shù)為1.6N；
（5）由表格中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)壓力增大時，摩擦力也增大，摩擦力與壓力成正比；作出F-f圖象，如果是一條過原點的直線則說明摩擦力與壓力成正比；
（6）要探究滑動摩擦力的大小和接觸面積大小的關(guān)系，需要控制壓力的大小和接觸面的粗糙程度一定而接觸面積的大小不同；
可以采用同一木塊平放、側(cè)放和豎放，然后用測力計拉著木塊在相同的接觸面上做勻速直線運動，讀出測力計的示數(shù)，并進行比較．
故答案為：（2）接觸面粗糙程度越大，滑動摩擦力越大；（3）不；沒有控制接觸面粗糙程度相同；（4）1.6；（5）成正比；摩擦力與壓力的比值為定值；
（6）滑動摩擦力的大小和接觸面積大小有關(guān)；同一木塊平放、側(cè)放和豎放，然后用測力計拉著木塊在相同的接觸面上做勻速直線運動，讀出測力計的示數(shù)，并進行比較．

點評 解答本題的關(guān)鍵是了解影響滑動摩擦力大小的因素和二力平衡條件的應(yīng)用，并能熟練運用轉(zhuǎn)換法和控制變量法對實驗的過程進行設(shè)計與分析．