Question

10．在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，同學(xué)們作出了以下猜想：
猜想A：滑動摩擦力的大小可能與接觸面間的壓力大小有關(guān)；
猜想B：滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)；
猜想C：滑動摩擦力的大小可能與產(chǎn)生摩擦的兩物體問接觸面積的大小有關(guān)．
為了檢驗上述有關(guān)猜想是否正確，小王選用了一塊底面與各個側(cè)面粗糙程度均相同的長方體木塊，并設(shè)計了如下圖所示的實驗方案：

（1）在水平長木板上，用彈簧測力計水平向右拉動木塊，使其做勻速直線運(yùn)動，彈簧測力計示數(shù)如圖甲所示，木塊所受的滑動摩擦力為2.4N．
（2）小王通過比較甲、乙兩圖得出結(jié)論接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（3）通過比較甲和丙兩圖可以驗證“猜想B”．
（4）為了檢驗“猜想C”是否正確，小王將圖甲中的木塊沿豎直方向截去一半后，測得木塊所受的滑動摩擦力變?yōu)樵瓉淼囊话耄�他由此得出結(jié)論：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減�。�你認(rèn)為他的探究過程中存在的問題沒有控制壓力大小不變．寫出正確的探究過程：讓木塊側(cè)放在木板上做勻速直線運(yùn)動．

Answer 1

分析 （1）只有讓木塊做勻速直線運(yùn)動，木塊才能處于二力平衡狀態(tài)，由二力平衡條件可知，滑動摩擦力等于拉力；
（2）根據(jù)控制變量法，分析甲和乙，得出摩擦力與壓力的大小關(guān)系；
（3）要探究滑動摩擦力的大小和接觸面粗糙程度的關(guān)系，需要控制壓力的大小一定，從甲、乙、丙中找出符合條件的；
（4）要探究滑動摩擦力大小跟接觸面積大小的關(guān)系時，控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變．

解答 解：
（1）物體只有做勻速直線運(yùn)動，才能是物體處于二力平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡的條件，得出滑動摩擦力的大小等于拉力，彈簧測力計的示數(shù)都為2.4N；（2）甲、乙接觸面的粗糙程度相同，壓力不同，可知接觸面粗糙程度相同，壓力越大，摩擦力越大；
（3）要探究猜想B摩擦力的大小和接觸面粗糙程度的關(guān)系，要保證壓力一定，甲和丙符合條件；
（4）因為滑動摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，在研究滑動摩擦力大小跟接觸面面積的關(guān)系時，應(yīng)保持壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，小華將木塊沿豎直方向截去一半后，雖然接觸面的粗糙程度沒變，但木塊對接觸面的壓力減小了一半，所以得出了錯誤的結(jié)論；
解決這一問題最簡單的辦法是：讓木塊側(cè)放在木板上做勻速直線運(yùn)動，與前面平放對比得出結(jié)論．
故答案為：（1）勻速直線；2.4；（2）接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；（3）甲和丙；（3）沒有控制壓力大小不變；讓木塊側(cè)放在木板上做勻速直線運(yùn)動．

點評 此題考查影響滑動摩擦力大小因素的探究，需要注意的是第三問，這是我們課本中沒有的，需要我們自己根據(jù)控制變量法來設(shè)計出實驗方案，考查了實驗設(shè)計的能力．