Question

5．“探究滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”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(shí)驗(yàn)和論證”等環(huán)節(jié)．在“探究滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小華同學(xué)提出了三個(gè)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運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)．
為了驗(yàn)證這三個(gè)猜想，小華同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)

（1）在實(shí)驗(yàn)中，為了使摩擦力大小等于測力計(jì)示數(shù)，小華應(yīng)該用測力計(jì)沿著方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)．根據(jù)二力平衡條件可知，此時(shí)的摩擦力大小等于彈簧測力計(jì)的拉力．
（2）由圖甲和圖乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可知摩擦力的大小與壓力有關(guān)，結(jié)論是在接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，摩擦力越大．
（3）由圖甲和圖丙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可知摩擦力的大小與有關(guān)，結(jié)論是在壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，摩擦力越大．
（4）在實(shí)驗(yàn)探究中，小華同學(xué)應(yīng)用的研究物理問題的方法是控制變量法．
（5）為了驗(yàn)證猜想C是否正確，小華同學(xué)用圖甲裝置進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)記錄如表：由實(shí)驗(yàn)記錄可知，猜想C是錯(cuò)誤（填“正確”或“錯(cuò)誤”）的．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	木塊運(yùn)動(dòng)速度（m/s）	測力計(jì)示數(shù)（N）
1	0.05	0.6
2	0.10	0.6
3	0.15	0.6

（6）小華在實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)：在木塊還沒有被拉動(dòng)的情況下，彈簧測力計(jì)仍然有示數(shù)，且示數(shù)逐漸增大，直到拉動(dòng)木塊為止．該現(xiàn)象表明：物體在靜止時(shí)也可能受到摩擦力的作用，且該力的大小與拉力的大小有關(guān)．
（7）上學(xué)路上，小明看見一輛汽車陷進(jìn)了泥坑里，司機(jī)將一些稻草塞進(jìn)后輪底下，汽車很快就爬上來了，這是利用增大接觸面粗糙程度的方法增大摩擦力．

Answer 1

分析 （1）使物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體處于平衡狀態(tài)，彈簧測力計(jì)的拉力等于物體受到的滑動(dòng)摩擦力．這是運(yùn)用了二力平衡的原理．
（2）（3）滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，在探究時(shí)，要運(yùn)用控制變量法逐一進(jìn)行探究并得出結(jié)論．
（4）物理學(xué)中，在研究一個(gè)量與多個(gè)變量之間的關(guān)系時(shí)，往往要先控制某些量，每次只研究與其中一個(gè)變量的關(guān)系，這就是控制變量法．
（5）從數(shù)據(jù)中觀察速度的大小是否對彈簧測力計(jì)的拉力構(gòu)成了影響，從而判斷猜想C是否成立．
（6）物體之間只要有了相對運(yùn)動(dòng)的趨勢，它們之間便會(huì)有摩擦力的存在，這種摩擦是靜摩擦，靜摩擦力與拉力的大小有關(guān)．
（7）在壓力一定的情況下，接觸面越粗糙，摩擦力越大．

解答 解：
（1）根據(jù)二力平衡的原理，在實(shí)驗(yàn)中，為了使摩擦力大小等于測力計(jì)示數(shù)，應(yīng)該用測力計(jì)沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力與摩擦力是一對平衡力．
（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(jì)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)，即在接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，摩擦力越大．
（3）由圖甲和圖丙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)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(jì)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)，即在壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，摩擦力越大．
（4）本實(shí)驗(yàn)中，分別探究了摩擦力與壓力大小和接觸面粗糙程度，以及與物體運(yùn)動(dòng)速度多個(gè)變量之間的關(guān)系，運(yùn)用的是控制變量的方法．
（5）從表格中的數(shù)據(jù)可以看出，三次實(shí)驗(yàn)中木塊運(yùn)動(dòng)的速度越來越大，而拉力的大小卻始終不變，因此可證明，猜想C是錯(cuò)誤的，即摩擦力的大小與運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)；
（6）在木塊還沒有被拉動(dòng)的情況下，彈簧測力計(jì)仍然有示數(shù)，且示數(shù)逐漸增大，原因是：物體雖然處于靜止?fàn)顟B(tài)，但有運(yùn)動(dòng)趨勢，受到靜摩擦力的作用，物體受平衡力，靜摩擦力與彈簧測力計(jì)的拉力相等，且隨拉力的增大而增大．
（7）上學(xué)路上，小明看見一輛汽車陷進(jìn)了泥坑里，司機(jī)在車胎底下墊了一些稻草，這是利用增大接觸面粗糙程度的方法增大摩擦．
故答案為：（1）勻速直線；二力平衡條件；彈簧測力計(jì)的拉力；（2）在接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，摩擦力越大；（3）在壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，摩擦力越大；（4）控制變量法；（5）錯(cuò)誤；（6）摩擦；拉；（7）接觸面粗糙程度．

點(diǎn)評 此題是探究影響滑動(dòng)摩擦力的因素，主要考查了對二力平衡條件的應(yīng)用及控制變量法．要知道影響摩擦力大小的因素是壓力和接觸面的粗糙程度，兩因素不變，則摩擦力不變．