Question

【題目】探究滑動摩擦力影響因素實驗

在“探究摩擦力大小與哪些因素有關”的實驗中，同學們提出了一下幾種猜想：

A、與物體接觸面的壓力大小有關 B、與物體運動的速度大小有關

C、與物體間的接觸面積大小有關 D、與物體間接觸面的粗糙程度有關

實驗室有一個較長且光滑程度一致的木板，一個帶鉤的長方體木塊和一只彈簧測力計可供使用．小娟同學用彈簧測力計拉動木塊在水平放置的木板上進行三次實驗，如圖甲。實驗數(shù)據如表所示：

（1）在用彈簧測力計拉動木塊時要 __________拉動，這樣做的原因是_________________

（2）表中數(shù)據可以驗證猜想_____（填序號）．結論是 _______________________________

（3）只利用現(xiàn)有器材且保持木板水平，還可以驗證猜想 _______（填序號）．

（4）將此木塊沿豎直方向切成相等的兩塊A和B，并把B疊放在A上，用彈簧測力計水平向右拉動A，使A和B一起做勻速直線運動，則彈簧測力計示數(shù)將________ （選填“變大”、“變小”或“不變”），你判斷的依據是___________________________________。

（5）在上表第一次實驗中，若用2N的拉力拉動木塊，木塊所受摩擦力為_________。

（6）小明在實驗中還發(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 ______力的作用，且該力的大小與______________的大小有關．

（7）在探究實驗過程中，采用如圖甲所示的實驗裝置測量木塊與長木板之間的摩擦力時，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，很難讀數(shù)，為解決上述問題，小娟對實驗裝置進行了改進，用圖乙所示的裝置進行實驗，你認為方案乙有什么優(yōu)點 __________________________________。

Answer 1

【答案】 水平勻速 根據二力平衡可知拉力等于摩擦力 B 摩擦力大小與速度無關 C 不變 壓力和接觸面粗糙程度都沒變 1.2N 摩擦 拉力　 不必勻速拉動木塊且測力計示數(shù)穩(wěn)定，便于操作

【解析】（1）本實驗利用了二力平衡的原理，所以在用彈簧測力計拉動木塊時要水平勻速拉動，這樣做的原因是根據二力平衡可知拉力等于摩擦力。

（2）表中數(shù)據可知，實驗中壓力、接觸面粗糙程度、接觸面積都是相等的，而速度不同，最終摩擦力是相同的，所以可以驗證猜想B．結論是摩擦力大小與速度無關，

（3）只利用現(xiàn)有器材且保持木板水平，還可以驗證猜想C，即在壓力、接觸面的粗糙程度、速度都相等的情況下，將木塊側放，研究摩擦力與接觸面積的關系。

（4）將此木塊沿豎直方向切成相等的兩塊A和B，并把B疊放在A上，用彈簧測力計水平向右拉動A，使A和B一起做勻速直線運動，根據影響摩擦力大小的因素判斷，即壓力不變，接觸面的粗糙程度也不變，所以彈簧測力計示數(shù)將不變。

（5）在第一次實驗中，若用2N的拉力拉動木塊，木塊所受摩擦力仍為1.2N，同樣是因為壓力和接觸面的粗糙程度都不變，所以摩擦力不變。

（6）在拉動木塊以前，拉力與摩擦力始終為平衡力，即摩擦力等于拉力，所以摩擦力隨拉力的增大而增大。

所以該現(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，

（7）乙方案的優(yōu)點：

因為摩擦力與速度無關，所以乙方案不必做勻速直線運動，操作更容易；

再者，測力計不隨木塊移動，方便讀數(shù)。