Question

4．在”探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素“實(shí)驗(yàn)中：
（1）將物體A置于水平木板上，用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)，使其做勻速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測力計(jì)拉力的大�。畬�(shí)際操作中，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)時(shí)大時(shí)小，原因是彈簧測力計(jì)拉著物體塊做的不是勻速直線運(yùn)動(dòng)；（或：木板各處的粗糙程度不同）．
（2）小明設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案，通過實(shí)驗(yàn)得到了正確的結(jié)論．

①下列各種現(xiàn)象中，利用了該實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是B．（選填序號(hào)）
A．汽車在結(jié)冰的路面行駛時(shí)，在車輪上纏繞鐵鏈
B．用力壓住橡皮，擦去寫錯(cuò)的字
C．移動(dòng)很重的石塊時(shí)，在地上鋪設(shè)滾木
②若甲圖中物體運(yùn)動(dòng)的速度大小為v₁，乙圖中物體運(yùn)動(dòng)的速度大小為v₂，實(shí)驗(yàn)過程中，關(guān)于v₁和v₂的大小，下列說法正確的是D．（選填序號(hào)）
A．v₁一定大于v₂     B．v₁一定小于v₂
C．v₁一定等于v₂      D．v₁可以大于、等于或小于v₂．

序 號(hào)	支持面	木塊對支持面的壓力/N	滑動(dòng)摩擦力/N
①	棉布	2
②	木板	4
③	玻璃板	6

（3）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)了如下表格，并記錄了部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從該表格中，你能發(fā)現(xiàn)他在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面存在的問題嗎？請指出在探究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小的關(guān)系時(shí)，沒有控制接觸面粗糙程度不變．

Answer 1

分析 （1）測量摩擦力，需沿水平方向拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力與摩擦力平衡，大小相等；
（2）①滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出相應(yīng)的結(jié)論，再對照選項(xiàng)分析其應(yīng)用是哪一個(gè)；
②滑動(dòng)摩擦力大小與物體運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)．
（3）滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，在探究其中一個(gè)量時(shí)，應(yīng)控制另一個(gè)量不變．據(jù)此對實(shí)驗(yàn)做出評價(jià)．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中，需用測力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測力計(jì)拉力的大�。畬�(shí)際操作中，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)時(shí)大時(shí)小，原因是彈簧測力計(jì)拉著物體塊做的不是勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）①如圖的實(shí)驗(yàn)中，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，測力計(jì)的示數(shù)不同，可知接觸面的粗糙程度相同，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；
A．汽車在結(jié)冰的路面上行駛，在車輪上纏繞鐵鏈，是增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦，不合題意；
B．用力壓住橡皮，擦去寫錯(cuò)的字，是在接觸面粗糙程度相同時(shí)，增大壓力來增大摩擦力，符合題意；
C．移動(dòng)很重的石塊時(shí)，在地上鋪設(shè)滾木，是變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦來減小摩擦力，不合題意．
故利用上述結(jié)論的是選項(xiàng)B．
②滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)，所以甲圖中物體運(yùn)動(dòng)的速度v₁可以大于、等于或小于乙圖中物體運(yùn)動(dòng)的速度v₂，故選項(xiàng)D正確．
（3）從表中實(shí)驗(yàn)可以看出，三次的接觸面不同，壓力大小也不同，不符合控制變量法的要求．因此，實(shí)驗(yàn)中存在的問題是：在探究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小的關(guān)系時(shí)，沒有控制接觸面粗糙程度不變；或“在探究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系時(shí)，沒有控制壓力的大小不變”；或“在影響滑動(dòng)摩擦力大小的兩個(gè)因素中，沒有在保持一個(gè)因素不變的條件下，研究另一個(gè)因素對摩擦力大小的影響”．
故答案為：（1）勻速直線運(yùn)動(dòng)； 彈簧測力計(jì)拉著物體塊做的不是勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（2）①B； ②D；
（3）在探究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小的關(guān)系時(shí)，沒有控制接觸面粗糙程度不變．
（或“在探究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系時(shí)，沒有控制壓力的大小不變”；或“在影響滑動(dòng)摩擦力大小的兩個(gè)因素中，沒有在保持一個(gè)因素不變的條件下，研究另一個(gè)因素對摩擦力大小的影響”）

點(diǎn)評 此題考查學(xué)生對于影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，注意二力平衡條件和控制變量法的應(yīng)用．