Question

5．在探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的實驗中，某同學(xué)提出下列猜想：
Ⅰ、與物體速度的大小有關(guān)
Ⅱ、與接觸面的粗糙程度（表面狀況）有關(guān)
Ⅲ、與壓力的大小有關(guān)
（1）為了驗證上述猜想是否正確，他采用了圖甲所示的裝置進行實驗，實驗中應(yīng)拉著彈簧測力計使木塊沿水平方向做勻速直線運動．
（2）實驗時他發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)不穩(wěn)定，便對實驗裝置進行改進，如圖乙所示，他用雙面膠將彈簧測力計固定在長方體木塊的上表面，用細繩連接彈簧測力計的掛鉤和電動機，在木塊上放置不同的砝碼，當(dāng)電動機以不同的轉(zhuǎn)速工作時，通過細線水平拉動彈簧測力計和木塊以不同的速度做勻速直線運動．實驗記錄如下：

實驗次數(shù)	表面狀況	壓力/N	木塊的速度/（m/s-1）	摩擦力/N
1	木塊--木板	2.0	0.1	0.6
2	同上	4.0	0.1	1.2
3	同上	4.0	0.2	1.2
4	木塊---砂紙	2.0	0.1	1.0

①分析3、4兩次的實驗記錄，不能（選填“能”或“不能”）驗證猜想Ⅰ．
②分析1、4兩次的實驗記錄，可初步驗證猜想Ⅱ．
③分析1、2兩次的實驗記錄，可初步驗證猜想Ⅲ．

Answer 1

分析 （1）水平勻速拉動木塊，木塊做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，滑動摩擦力等于彈簧測力計的拉力；
（2）根據(jù)影響摩擦力大小的兩個因素，結(jié)合控制變量法，可對本題的變量和控制量進行分析．

解答 解：
（1）實驗時，使木塊在彈簧測力計的拉力作用下做勻速直線運動，木塊處于平衡狀態(tài)，木塊受到的摩擦力與測力計的拉力是一對平衡力，由平衡條件可知，木塊受到的摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)；
（2）①在3、4兩次實驗中，其壓力、表面狀況和運動的速度都是不相同的，故不能研究摩擦力的大小與物體運動速度的關(guān)系；
②想驗證摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度（表面狀況）有關(guān)，即需選擇壓力、速度相同，但接觸面的粗糙程度不同的實驗進行比較即可，故選1、4兩次實驗；
③想驗證摩擦力的大小與壓力是否有關(guān)，即需選擇表面粗糙程度、速度相同，但壓力不同的實驗進行比較即可，故選1、2兩次實驗；
故答案為：（1）勻速直線；（2）①不能；②1、4；③1、2．

點評 本實驗中初中物理中較為典型的探究實驗之一，主要運用了轉(zhuǎn)換法和控制變量的研究方法，這是實驗成功的基礎(chǔ)，也是我們應(yīng)該熟練掌握的實驗技能．同時，二力平衡條件的運用、對實驗結(jié)論的正確分析，也是我們應(yīng)該從這類實驗題中應(yīng)該學(xué)到的．