Question

14．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哪些因素有關(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間的接觸面積大小有關(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)該用測力計沿水平方向拉著物體做勻速直線運動．
（2）由圖甲、乙兩個實驗可知，摩擦力的大小與壓力的大小有關(guān)．
（3）由圖甲和圖丙兩個實驗可知，摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)．
（4）如果他要驗證猜想C，他的操作步驟應(yīng)是：a．把木塊平放在長木板上用彈簧測力計水平勻速拉動，讀出彈簧測力計的示數(shù)F₁；
b．把木塊側(cè)放在長木板同一面上用彈簧測力計水平勻速拉動，讀出彈簧測力計的示數(shù)F₂．

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．
（2）要探究摩擦力與壓力的關(guān)系，應(yīng)控制接觸面的粗糙程度相同而壓力不同，分析圖示，找出符合要求的實驗．
（3）應(yīng)用控制變量法，分析圖甲與圖丙，根據(jù)控制的變量與實驗現(xiàn)象，然后得出結(jié)論．
（4）要驗證猜想C，應(yīng)該控制壓力大小、接觸面的粗糙程度都不會發(fā)生變化，速度這個因素已經(jīng)探究，只能考慮接觸面的大小這個因素．

解答 解：（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)該用測力計沿水平方向拉著物體做勻速直線運動．
（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)．
（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)．
（4）根據(jù)控制變量法的思想，要探究與哪個因素有關(guān)，就要改變哪個因素，要驗證猜想B，必須控制接觸面大小不同，其余因素壓力、接觸面的粗糙程度不變，由于是個長方體木塊，接觸面的大小可以改變，所以分別將木塊平放和側(cè)放，然后用彈簧測力計勻速拉動，讀出彈簧測力計的示數(shù)，觀察摩擦力的大小是否與物體之間的接觸面的大小有關(guān)．
故答案為：（1）勻速直線；（2）甲、乙；（3）接觸面的粗糙程度；（4）a、把木塊平放在長木板上用彈簧測力計水平勻速拉動，讀出彈簧測力計的示數(shù)F₁；b、把木塊側(cè)放在長木板同一面上用彈簧測力計水平勻速拉動，讀出彈簧測力計的示數(shù)F₂．

點評 本題考查了探究影響摩擦力的因素實驗，應(yīng)用了控制變量法，熟練應(yīng)用控制變量法是正確解題的關(guān)鍵．