Question

小黃探究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的關(guān)系
（1）她設(shè)計(jì)了兩種方案：
方案一：木板水平固定，通過彈簧測力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，如圖．
方案二：木塊與彈簧測力計(jì)相連，彈簧測力計(jì)水平固定，通過細(xì)繩水平拉動(dòng)木板，如圖．
①用方案一實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該拉動(dòng)木塊作

 

 運(yùn)動(dòng)．
②兩種方案中，你認(rèn)為更合理、更易于操作的是

 

（填“方案一”，“方案二”）．
（2）按方案一操作，勻速拉動(dòng)木塊時(shí)，測力計(jì)示數(shù)是2N，木塊受到的摩擦力為

 

N．
（3）按方案二操作，研究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的關(guān)系，為了改變木塊與桌面間的壓力，準(zhǔn)備了4塊完全相同的木塊，每次將木塊疊放，通過多次實(shí)驗(yàn)，她得到下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

木塊個(gè)數(shù)	1	2	3	4
彈簧測力計(jì)示數(shù)/N	2	4	6	8

分析表格中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：

 

．
（4）小黃還想探究滑動(dòng)摩擦力是否與接觸面積的大小有關(guān)，她將木塊沿豎直方向鋸掉一半，測得滑動(dòng)摩擦力的大小也變?yōu)樵瓉淼囊话耄�她由此得出：�?dāng)接觸面的粗糙程度一定時(shí)，接觸面積越小，滑動(dòng)摩擦力越�。�你認(rèn)為她的結(jié)論正確嗎？請說明理由．

 

．

Answer 1

分析：（1）應(yīng)用方案一時(shí)應(yīng)水平勻速拉動(dòng)木塊；應(yīng)用方案二時(shí)，不需要控制木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，拉力與滑動(dòng)摩擦力是一對平衡力，由平衡條件可知，滑動(dòng)摩擦力等于拉力．
（3）應(yīng)用控制變量法分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析答題．
（4）要探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面面積的關(guān)系，應(yīng)控制接觸面的粗糙程度、物體間的壓力相同而接觸面的面積不同，據(jù)此分析答題．

解答：解：（1）①用方案一實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
②方案二不需要控制木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，方便實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)彈簧測力計(jì)靜止不動(dòng)，便于讀數(shù)，因此更合理、更易于操作的是方案二．
（2）按方案一操作，勻速拉動(dòng)木塊時(shí)，測力計(jì)示數(shù)是2N，由平衡條件可知，木塊受到的摩擦力為2N．
（3）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在接觸面粗糙程度相同時(shí)，物體間的壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大，由此可得：
接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大．
（4）探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面面積的關(guān)系，應(yīng)控制接觸面的粗糙程度、物體間的壓力相同而接觸面的面積不同，由題意可知，實(shí)驗(yàn)過程中沒有控制壓力相等，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)論是錯(cuò)誤的；
故答案為：（1）①勻速直線；②方案二；（2）2；（3）接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大．
（4）不正確，因?yàn)樗龥]有控制壓力相同．

點(diǎn)評：知道實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、應(yīng)用平衡條件、控制變量法即可正確解題；正確應(yīng)用控制變量法是正確解題的關(guān)鍵．