Question

20．在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗中．

（1）小明的三次實驗情況分別如圖中甲、乙、丙所示，實驗時，用彈簧測力計拉木塊在水平木板（或毛巾）上做勻速直線運動，根據二力平衡知識可知，這時滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數．
（2）小明在“探究滑動摩擦力的大小與壓力的關系”時，利用圖中甲、乙兩組數據比較得出：“壓力越大，滑動摩擦力就越大”的結論．你認為他這樣對比這兩組數據就得出這樣的結論對嗎？不對，你的理由是沒有控制接觸面粗糙程度相同，若是你探究這個問題，在小明操作的基礎上你將怎樣做？比較乙丙兩圖，根據測力計示數得出結論．
（3）從圖中甲、丙兩組數據比較，你能得出的結論是：在壓力相同時，摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關．
（4）小明認為“滑動摩擦力大小還可能與接觸面積有關”，為了驗證這一假設是否正確，他可以分別將長方體木塊平放、側放，在同一水平面上用彈簧測力計拉著做勻速直線運動，比較測力計示數的大小，若測力計示相同，說明滑動摩擦力大小還與接觸面積無關；反之則有關．（可自選器材，簡述實驗及分析論證過程）

Answer 1

分析 （1）根據二力平衡的條件分析；
（2）（3）影響滑動摩擦力大小因素有兩個：壓力大小和接觸面的粗糙程度，研究與其中一個因素的關系時，要控制另外一個因素不變，根據圖中現(xiàn)象得出結論；
（4）結合控制變量法，滑動摩擦力大小還可能與接觸面積有關，控制壓力大小和接觸面粗糙程度相同只改變接觸面大小，做出設計．

解答 解：（1）只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，根據二力平衡，滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數；
（2）在“探究滑動摩擦力的大小與壓力的關系”時，應控制接觸面的粗糙程度相同，只改變壓力大小，而圖中甲、乙實驗中，接觸面的粗糙程度和壓力均不同；故得出：“壓力越大，滑動摩擦力就越大”的結論是不對的；
探究這個問題時，在小明操作的基礎上比較乙、丙兩中測力計示數得出結論即可；．
（3）從圖中甲、丙兩組實驗知，壓力相同，而接觸面粗糙程度不為，測力計示數不同，根據數據比較，得出的結論是：在壓力相同時，摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關；
（4）只利用現(xiàn)有的器材，要想證實“滑動摩擦力的大小是否與接觸面積的大小有關”，可采用的做法是：分別將長方體木塊平放、側放，在同一水平面上用彈簧測力計拉著做勻速直線運動，比較測力計示數的大小即可．若測力計示相同，說明滑動摩擦力大小還與接觸面積無關；反之則有關．
故答案為：（1）二力平衡；（2）不對；沒有控制接觸面粗糙程度相同；比較乙丙兩圖，根據測力計示數得出結論；
（3）在壓力相同時，摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關；
（4）分別將長方體木塊平放、側放，在同一水平面上用彈簧測力計拉著做勻速直線運動，比較測力計示數的大小，若測力計示相同，說明滑動摩擦力大小還與接觸面積無關；反之則有關．

點評 本題探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關，考查實驗原理及控制變量法的運用及實驗方案的設計，體現(xiàn)了對過程和方法的考查．