Question

5．“探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”科學(xué)探究的過程一般要經(jīng)歷“提出問題”、“猜想與假設(shè)”、“實驗和論證”等環(huán)節(jié)．在“探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實驗中，小華同學(xué)提出了三個猜想：猜想A：摩擦力的大小與壓力的大小有關(guān)．
猜想B：摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)．猜想C：摩擦力的大小與物體運動的速度有關(guān)．
為了驗證這三個猜想，小華同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗

（1）在實驗中，為了使摩擦力大小等于測力計示數(shù)，小華應(yīng)該用測力計沿著方向拉著物體做勻速直線運動．根據(jù)二力平衡條件可知，此時的摩擦力大小等于彈簧測力計的拉力．
（2）由圖甲和圖乙兩個實驗可知摩擦力的大小與壓力有關(guān)，結(jié)論是在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，摩擦力越大．
（3）由圖甲和圖丙兩個實驗可知摩擦力的大小與有關(guān)，結(jié)論是在壓力相同時，接觸面越粗糙，摩擦力越大．
（4）在實驗探究中，小華同學(xué)應(yīng)用的研究物理問題的方法是控制變量法．
（5）為了驗證猜想C是否正確，小華同學(xué)用圖甲裝置進行了三次實驗，實驗記錄如表：由實驗記錄可知，猜想C是錯誤（填“正確”或“錯誤”）的．

實驗次數(shù)	木塊運動速度（m/s）	測力計示數(shù)（N）
1	0.05	0.6
2	0.10	0.6
3	0.15	0.6

（6）小華在實驗中還發(fā)現(xiàn)：在木塊還沒有被拉動的情況下，彈簧測力計仍然有示數(shù)，且示數(shù)逐漸增大，直到拉動木塊為止．該現(xiàn)象表明：物體在靜止時也可能受到摩擦力的作用，且該力的大小與拉力的大小有關(guān)．
（7）上學(xué)路上，小明看見一輛汽車陷進了泥坑里，司機將一些稻草塞進后輪底下，汽車很快就爬上來了，這是利用增大接觸面粗糙程度的方法增大摩擦力．

Answer 1

分析 （1）使物體做勻速直線運動，物體處于平衡狀態(tài)，彈簧測力計的拉力等于物體受到的滑動摩擦力．這是運用了二力平衡的原理．
（2）（3）滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，在探究時，要運用控制變量法逐一進行探究并得出結(jié)論．
（4）物理學(xué)中，在研究一個量與多個變量之間的關(guān)系時，往往要先控制某些量，每次只研究與其中一個變量的關(guān)系，這就是控制變量法．
（5）從數(shù)據(jù)中觀察速度的大小是否對彈簧測力計的拉力構(gòu)成了影響，從而判斷猜想C是否成立．
（6）物體之間只要有了相對運動的趨勢，它們之間便會有摩擦力的存在，這種摩擦是靜摩擦，靜摩擦力與拉力的大小有關(guān)．
（7）在壓力一定的情況下，接觸面越粗糙，摩擦力越大．

解答 解：
（1）根據(jù)二力平衡的原理，在實驗中，為了使摩擦力大小等于測力計示數(shù)，應(yīng)該用測力計沿水平方向拉著物體做勻速直線運動，此時拉力與摩擦力是一對平衡力．
（2）由圖甲與圖乙可知，物體接觸面粗糙程度相同而壓力不同，彈簧測力計示數(shù)不同，物體受到的摩擦力不同，由此可知：摩擦力的大小與壓力的大小有關(guān)，即在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，摩擦力越大．
（3）由圖甲和圖丙兩個實驗可知，物體間的壓力相同而接觸面的粗糙程度不同，彈簧測力計的示數(shù)不同，物體受到的摩擦力不同，由此可知：摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)，即在壓力相同時，接觸面越粗糙，摩擦力越大．
（4）本實驗中，分別探究了摩擦力與壓力大小和接觸面粗糙程度，以及與物體運動速度多個變量之間的關(guān)系，運用的是控制變量的方法．
（5）從表格中的數(shù)據(jù)可以看出，三次實驗中木塊運動的速度越來越大，而拉力的大小卻始終不變，因此可證明，猜想C是錯誤的，即摩擦力的大小與運動的速度無關(guān)；
（6）在木塊還沒有被拉動的情況下，彈簧測力計仍然有示數(shù)，且示數(shù)逐漸增大，原因是：物體雖然處于靜止?fàn)顟B(tài)，但有運動趨勢，受到靜摩擦力的作用，物體受平衡力，靜摩擦力與彈簧測力計的拉力相等，且隨拉力的增大而增大．
（7）上學(xué)路上，小明看見一輛汽車陷進了泥坑里，司機在車胎底下墊了一些稻草，這是利用增大接觸面粗糙程度的方法增大摩擦．
故答案為：（1）勻速直線；二力平衡條件；彈簧測力計的拉力；（2）在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，摩擦力越大；（3）在壓力相同時，接觸面越粗糙，摩擦力越大；（4）控制變量法；（5）錯誤；（6）摩擦；拉；（7）接觸面粗糙程度．

點評 此題是探究影響滑動摩擦力的因素，主要考查了對二力平衡條件的應(yīng)用及控制變量法．要知道影響摩擦力大小的因素是壓力和接觸面的粗糙程度，兩因素不變，則摩擦力不變．