Question

4．交通事故發(fā)生的一個重要原因是汽車從制動到完全停下來需要前進一段距離，這段距離的大小與輪胎和地面之間的摩擦力有直接的關(guān)系，同學們以“探究摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”為課題進行了如下探究：下表是某小組同學利用長木板、毛巾、2塊完全相同的帶鉤立方體木塊、彈簧測力計等器材，在實驗探究時得到的一組實驗數(shù)據(jù)：

實驗次數(shù)	與木塊的摩擦面	木塊的放置方式	彈簧測力計的示數(shù)/N
1	木板表面	一木塊平放	1.8
2	木板表面	一木塊平放	2.9
3	毛巾表面	一木塊平放	2.4
4	木板表面	兩木塊疊放	3.6

（1）你認為表中哪個數(shù)據(jù)是不合理的．第2次實驗（填實驗次數(shù)）
（2）分析第1和第4兩次實驗數(shù)據(jù)，在接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，摩擦力越大．
（3）小麗同學提出了一個問題：摩擦力的大小與接觸面積的大小是否有關(guān)呢？然后她將木塊沿豎直方向截取一半后，測得木塊所受摩擦力變?yōu)樵瓉淼囊话耄�她由此得出：摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小，他的結(jié)論是錯誤（正確或錯誤）的．你認為她的探究過程存在的缺陷是沒有控制壓力不變．要“探究摩擦力的大小與接觸面積的大小是否有關(guān)”應(yīng)該選擇一個長方體（填“長方體”或“正方體”）木塊．

Answer 1

分析 控制變量法的運用，是本實驗的基本研究方法，同時，在用彈簧測力計拉動木塊時，一定要盡量使其做勻速直線運動，這樣拉力與摩擦力才是一對平衡力．因此，無論在設(shè)計實驗、進行實驗還是分析實驗結(jié)論的過程中，都要注意這幾點．

解答 解：（1）分析1、2兩次實驗可知，實驗條件相同，彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)該不變，因此必定有一個出現(xiàn)了問題，再與實驗3的結(jié)果相比較可以看出，第2次實驗的2.9N顯然是偏大了；
（2）第1和第4兩次實驗中，接觸面相同，木塊的壓力不同，彈簧測力計的示數(shù)不同，因此可得出在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，摩擦力越大；
（3）根據(jù)控制變量法的要求，在研究摩擦力大小與接觸面積大小是否有關(guān)時，應(yīng)保持壓力、接觸面的粗糙程度不變，因此，小麗的設(shè)計明顯違背了控制變量法的要求，得出了錯誤的結(jié)論；
最簡便的做法是選擇一個長方體木塊，這樣在壓力不變的情況下，可通過改變不同的側(cè)面來改變接觸面積的大�。�
故答案為：（1）第2次實驗；
（2）接觸面的粗糙程度；壓力；
（3）錯誤；沒有控制壓力不變；長方體．

點評 理解和運用控制變量法，是解決此題中多個問題的關(guān)鍵，對此題中牽扯到了三個因素，我們一定要明確摩擦力的大小與壓力大小、接觸面的粗糙程度有關(guān)，與接觸面積的大小無關(guān)．同時，在分析實驗數(shù)據(jù)時，還要一定要特別注意如果不能勻速拉動彈簧測力計，可能對測量結(jié)果造成的影響．