Question

【題目】在探究“滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關”的過程中，一些同學做出了以下猜想：

猜想A：滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關；

猜想B：滑動摩擦力的大小可能與接觸面間的壓力大小有關；

猜想C：滑動摩擦力的大小可能與產(chǎn)生摩擦力的兩物體間接觸面積的大小有關。

為了檢驗上述有關猜想是否正確，某同學選用了一塊底面與各個側面粗糙程度均相同的長方體木塊，并設計了以下實驗方案：

【步驟1】把長方體木塊平放在水平的長木板上，用彈簧測力計水平拉木塊沿直線勻速滑動，讀出這時彈簧測力計的讀數(shù)（如圖甲）；

【步驟2】再在長方體木塊上放上砝碼（如圖乙），用彈簧測力計水平拉木塊，使砝碼與木塊一起沿直線勻速運動，比較“步驟2”與“步驟1”中彈簧測力計讀數(shù)的大小；

【步驟3】在水平長木板上鋪上一層棉布，把木塊平放在棉布上（不加砝碼），用彈簧測力計水平拉木塊沿直線勻速滑動（如圖丙），比較“步驟3”與“步驟1”中彈簧測力計讀數(shù)的大小。

（1）在以上的實驗步驟中為什么每次都要“用彈簧測力計水平拉木塊沿直線勻速滑動”？

（2）“步驟2”的設計目的是為了檢驗上述猜想（A、B、C）中哪一個的正確？（______）

（3）為了檢驗“猜想C”：是否正確，可在上述實驗基礎上再增加一個步驟，寫出你所設計的這一實驗步驟。

（4）在“步驟2”中，若木塊上方砝碼的重為0.5N，當用彈簧測力計水平拉木塊沿直線勻速滑動時，則砝碼與木塊間摩擦力的大小（______）

A．大于0.5N B．大于零且小于0.5N C．等于0.5N D．等于零

（5）考慮到影響摩擦力的因素較多，在上述探究過程中總要控制某些因素不變，進而尋找摩擦力的大小與另外一個因素的關系，這種研究問題的方法叫做“控制變量法”。想想看：在我們已學的物理知識中，研究哪些問題時用到過這種方法？（試舉一例）__________

Answer 1

【答案】 此時拉力的大小等于物體所受的摩擦力的大小 B 把長方體木塊側放在水平的長木板上，用彈簧測力計水平拉木塊沿直線勻速滑動，讀出這時彈簧測力計的讀數(shù)，再與“步驟一”的讀數(shù)做比較 D 探究影響液體蒸發(fā)快慢的因素 探究不同材料的隔音性能等合理皆可

【解析】解答：(1)此實驗中摩擦力的大小是通過測力計的示數(shù)反映出來，就必須保證摩擦力與拉力大小相等即為一對平衡力，為此，就得讓木塊做勻速直線運動，此時拉力的大小等于物體所受的摩擦力的大小；(2)“步驟2”與“步驟1”的區(qū)別在于改變了壓力，其它條件沒變；顯然是探究“猜想B”； (3)在其它因素不變的前提下，只改變接觸面積，就可探究摩擦力與面積的關系，添加步驟：把長方體木塊側放在水平的長木板上，用彈簧測力計水平拉木塊沿直線勻速滑動，讀出這時彈簧測力計的讀數(shù)，再與“步驟一”的讀數(shù)做比較；(4)產(chǎn)生摩擦力的條件是兩接觸的物體發(fā)生相對運動或者有相對運動的趨勢，而砝碼與木塊相對靜止，并且也沒有相對運動的趨勢，故它們之間的摩擦力為零；（5）探究影響液體蒸發(fā)快慢的因素 ； 探究不同材料的隔音性能等用到過這種控制變量法。