Question

12．小宇在學習了滑動摩擦力之后，認為兩物體間的滑動摩擦力的大小可能與兩物體間的接觸面積大小有關，于是他通過實驗探究這個問題．

（1）為完成本實驗，需要自己制作木塊，他制作的木塊應選擇下列選項中的B
A．各面粗糙程度相同的正方體        B．各面粗糙程度相同，長寬高各不相同的長方體
C．各面粗糙程度不同的正方體        D．各面粗糙程度不相同，長寬高各不相同的長方體
（2）本實驗中，該同學設計了兩種方案：
方案一：木板水平固定，通過彈簧測力計水平拉動木塊，如圖1所示．
方案二：木塊與彈簧測力計相連，彈簧測力計水平固定，通過細繩水平拉動木板，如圖2所示．
①用方案一時，應該拉動木塊作勻速直線運動．由二力平衡的原理可知，木塊所受的摩擦力等于彈簧測力計的拉力．
②兩種方案中，你認為更合理、更易于操作的是方案二（選填“方案一”或“方案二”）．
（3）若小宇用方案一來探究滑動摩擦力的大小與兩物體間的接觸面積大小是否有關，他接下來要進行的操作是分別將同一長方體木塊平放、側(cè)放、立放，并拉動它做勻速直線運動，分別記錄彈簧測力計的示數(shù)，然后比較拉力大小．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗目的與控制變量法的要求分析答題．
（2）木塊做勻速直線運動時受平衡力，根據(jù)二力平衡條件可以求出摩擦力大��；分析圖示實驗裝置，然后答題．
（3）滑動摩擦力可能跟接觸面積有關，研究兩者之間的關系時，采用控制變量法，控制壓力和接觸面的粗糙程度不變，改變接觸面積大�。�

解答 解：（1）探究“摩擦力的大小與兩物體間的接觸面積大小的關系”應控制接觸面的粗糙程度與物體間的壓力相等而接觸面積不同，因此需要選擇：各面粗糙程度相同，長寬高各不相同的長方體木塊做實驗，故B正確．
（2）方案一：用彈簧測力計水平拉動木塊，當木塊做勻速直線運動時，木塊處于平衡狀態(tài)，拉力與摩擦力是一對平衡力，由平衡條件可知，摩擦力等于測力計拉力，因此實驗時應控制木塊做勻速直線運動．
方案二：拉動木板，木塊靜止，木塊處于平衡狀態(tài)，木塊受到的拉力都等于測力計的拉力，實驗時不需要控制木板做勻速直線運動，便于實驗操作，同時測力計是靜止的，便于對測力計讀數(shù)．
所以兩種方案中，更合理、更易于操作的是方案二；
（3）為了探究滑動摩擦力的大小與兩物體間的接觸面積大小是否有關，可進行的操作是：分別將同一長方體木塊平放、側(cè)放、立放，并拉動它做勻速直線運動，分別記錄彈簧測力計的示數(shù)，然后比較拉力大小．
故答案為：（1）B；
（2）勻速直線；方案二；
（3）分別將同一長方體木塊平放、側(cè)放、立放，并拉動它做勻速直線運動，分別記錄彈簧測力計的示數(shù)，然后比較拉力大小．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、實驗方案設計等，知道實驗原理、正確應用控制變量法即可正確解題；正確應用控制變量法是正確解題的關鍵．