Question

某興趣小組的同學(xué)在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)系”時(shí)，提出了以下幾種猜想：
A、與物體接觸面積的大小有關(guān)
B、與物體受到的壓力大小有關(guān)
C、與物體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān) 
D、與物體間接觸面的粗糙程度有關(guān)
為了驗(yàn)證以上猜想是否正確，小組利用如圖所示裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)中所用的木塊完全相同，操作方法正確，實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示．

不同表面	實(shí)驗(yàn)次數(shù)	木塊的放置的方式	木塊的運(yùn)動(dòng)速度	彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)/N
木板表面	1	一個(gè)平放	v	1.8
	2	一個(gè)平放	1.5v	1.8
	3	一個(gè)側(cè)放	V	1.8
	4	兩個(gè)平疊放	V	3.6
木板上鋪毛巾	5	一個(gè)平放	1.5v	2.4
	6	兩個(gè)平疊放	v	4.8

（1）由第1和2次實(shí)驗(yàn)，可驗(yàn)證猜想

C

是錯(cuò)誤的．
（2）由第1和3次實(shí)驗(yàn)，可得出的結(jié)論是：滑動(dòng)摩擦力的大小與物體

接觸面的面積無關(guān)

．
（3）由第1和4次實(shí)驗(yàn)，可得出的結(jié)論是

在接觸面粗糙程度相同時(shí)，物體間的壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大

．
（4）除第2和5次實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證猜想D外，還有實(shí)驗(yàn)也可驗(yàn)證猜想D，請(qǐng)你寫出兩組，兩組實(shí)驗(yàn)分別是

4

 和

6

，只填實(shí)驗(yàn)次數(shù)）
（5）小明想驗(yàn)證“用滾動(dòng)代替滑動(dòng)可以減小摩擦”的正確性，利用以下一些器材：質(zhì)量不相等、帶鉤的木塊A和木塊B、彈簧測(cè)力計(jì)、砝碼、棉布、圓柱狀鉛筆若干，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．
實(shí)驗(yàn)步驟一：把木塊A放在水平桌面上，用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁；
實(shí)驗(yàn)步驟二：把

圓柱狀鉛筆

放在水平桌面上，將

木塊A

放在其上方，用步驟一的方法拉動(dòng)木塊，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₂．
實(shí)驗(yàn)分析：當(dāng)滿足

F₂＜F₁

 的條件時(shí)，上述結(jié)論是正確的．

Answer 1

分析：在研究影響摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)了物理學(xué)中對(duì)多變量問題的研究方法，即當(dāng)研究對(duì)象有多個(gè)變量時(shí)，可采用控制自變量個(gè)數(shù)的研究方法．
要驗(yàn)證“用滾動(dòng)代替滑動(dòng)可以減小摩擦”的正確性，就要采用控制變量法，即控制壓力的大小不變，改變下面的運(yùn)動(dòng)形式，即由滑動(dòng)變?yōu)闈L動(dòng)，測(cè)出摩擦力來比較即可．

解答：解：（1）由第1和2次實(shí)驗(yàn)可知，接觸面的粗糙程度相同、物體間的壓力相同而物體速度不同，物體受到的滑動(dòng)摩擦力相同，這說明滑動(dòng)摩擦力與物體的速度無關(guān)，由此可知：猜想C是錯(cuò)誤的．
（2）由第1和3次實(shí)驗(yàn)可知，接觸面的粗糙程度相同、物體間的壓力相同、物體運(yùn)動(dòng)速度相同而接觸面面積不同，物體受到的滑動(dòng)摩擦力相同，由此可知：滑動(dòng)摩擦力的大小與物體接觸面的面積無關(guān)．
（3）由第1和4次實(shí)驗(yàn)可知，接觸面的粗糙程度相同、接觸面面積相同、物體運(yùn)動(dòng)速度向同而物體間的壓力不同，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大，由此可得：在接觸面粗糙程度相同時(shí)，物體間的壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大．
（4）要驗(yàn)證猜想D、滑動(dòng)摩擦力與物體間接觸面的粗糙程度有關(guān)，應(yīng)控制物體間的壓力相同、接觸面的面積相同、物體的運(yùn)動(dòng)速度相同而接觸面的粗糙程度不同，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，可選用第2和5次實(shí)驗(yàn)或第4和6次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證．
（5）實(shí)驗(yàn)步驟一：把木塊A放在水平桌面上，用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁；
實(shí)驗(yàn)步驟二：把圓柱狀鉛筆放在水平桌面上，將木塊A放在其上方，用步驟一的方法拉動(dòng)木塊，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₂．
實(shí)驗(yàn)分析：當(dāng)滿足F₂＜F₁的條件時(shí)，上述結(jié)論是正確的
故答案：（1）C；（2）接觸面的面積無關(guān)；（3）在接觸面粗糙程度相同時(shí)，物體間的壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；（4）4；6；（5）圓柱狀鉛筆；木塊A；F₂＜F₁．

點(diǎn)評(píng)：滑動(dòng)摩擦力的大小只與壓力以及接觸面的粗糙程度有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)．此題主要是考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力和控制變量法的應(yīng)用．