Question

22、某物理活動(dòng)小組在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的活動(dòng)中，進(jìn)行了如下的探究實(shí)驗(yàn)．

（1）小明同學(xué)在水平木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平向左拉動(dòng)木塊，使其作勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示．他根據(jù)

二力平衡

知識(shí)可知，木塊所受的滑動(dòng)摩擦力為

2.8

N．
（2）小華將木塊沿豎直方向截去一半后，測(cè)得木塊所受的滑動(dòng)摩擦力變?yōu)樵瓉硪话耄�她由此得出：滑�?dòng)摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小．你認(rèn)為她的探究過程中存在的問題是

沒有控制變量（或壓力發(fā)生了改變）

．
（3）如果小強(qiáng)同學(xué)重復(fù)做小明的那次實(shí)驗(yàn)時(shí)，是拉動(dòng)物體加速運(yùn)動(dòng)的，此時(shí)物塊受到水平木板對(duì)它的摩擦力將如何變化？

不變

（填“變大”、“變小”或“不變”），理由是什么？

壓力和接觸面的粗糙程度沒有改變

．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該小組的同學(xué)們?cè)诮涣鲿r(shí)，小紅同學(xué)提出，摩擦力的大小是與壓力的大小有關(guān)還是與重力的大小有關(guān)，同組的同學(xué)們進(jìn)行討論，最后在沒有添加任何器材的情況下，設(shè)計(jì)了一個(gè)方案解決了這個(gè)問題．如果你是該小組的一名成員，你認(rèn)為他們?cè)O(shè)計(jì)的方案是什么？實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？
設(shè)計(jì)方案（簡(jiǎn)要敘述）：

把長(zhǎng)木板傾斜一定的角度，然后勻速成拉動(dòng)木塊，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)

；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

如果彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不變，說明摩擦力與重力有關(guān)；如果讀數(shù)改變，說明與重力無關(guān)而與壓力有關(guān)

．

Answer 1

分析：（1）摩擦力不能直接測(cè)量，采用轉(zhuǎn)換法，拉動(dòng)物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)測(cè)力計(jì)拉力與摩擦力相等．
（2）將木塊沿豎直方向截去一半后，接觸面積減小一半的同時(shí)，壓力也減小了一半，無法比較，需要采取控制變量法．
（3）滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)．
（4）采用控制變量法：保證物體的重力不變，改變壓力的方法簡(jiǎn)單易行．

解答：解：（1）當(dāng)勻速拉動(dòng)物體時(shí)，物體受平衡力，根據(jù)二力平衡的知識(shí)，測(cè)力計(jì)的拉力與摩擦力大小相等．f=F_拉=2.8N．
（2）探究接觸面積與摩擦力的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制壓力相等，小華的做法沒有控制變量．
（3）滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力有關(guān)，壓力越大，摩擦力越大；與接觸面的粗糙程度有關(guān)，接觸面越粗糙摩擦力越大．物體運(yùn)動(dòng)的速度不影響摩擦力的大小．
（4）保證重力不變，改變壓力，方法較多，只要合理就可以，在現(xiàn)有器材的條件下，可以采用抬高木板一端的方法，勻速拉動(dòng)物體，根據(jù)測(cè)力計(jì)的示數(shù)是否變化分析與什么因素有關(guān)．
故答案為：
（1）二力平衡；2.8．
（2）沒有控制變量（或壓力發(fā)生了改變）．
（3）不變；壓力和接觸面的粗糙程度沒有改變．
（4）設(shè)計(jì)方案：把長(zhǎng)木板傾斜一定的角度，然后勻速成拉動(dòng)木塊，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)．
結(jié)論：如果彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不變，說明摩擦力與重力有關(guān)；如果讀數(shù)改變，說明與重力無關(guān)而與壓力有關(guān)．

點(diǎn)評(píng)：本題是實(shí)驗(yàn)探究題，綜合性強(qiáng)，靈活性高，要求學(xué)生知識(shí)面廣．