Question

20．如圖所示是小明“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)．銅塊和木塊的大小和形狀完全相同．在實(shí)驗(yàn)前，小明提出了以下幾種猜想：

猜想一：滑動摩擦力的大小與壓力的大小有關(guān)
猜想二：滑動摩擦力的大小與物體間接觸面的粗糙程度有關(guān)
猜想三：滑動摩擦力的大小與物體間的接觸面積大小有關(guān)
（1）實(shí)驗(yàn)時沿水平方向拉動彈簧測力計(jì)，使物體做勻速直線運(yùn)動，此時彈簧測力計(jì)的示數(shù)即為物體所受滑動摩擦力的大小，這樣做的依據(jù)是：二力平衡的條件．
（2）比較甲、乙兩圖，可得到的結(jié)論是在接觸面粗糙程度相同的情況下，壓力越大，滑動摩擦越大．
（3）圖乙、丙中銅塊和木塊疊在一起的目的是使對接觸面的壓力相同，比較乙、丙兩圖可得出滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度有關(guān)．
（4）要“探究滑動摩擦力大小與接觸面積大小是否有關(guān)”，小明將木塊和銅塊做為一個整體豎著放置在長木板上，如丁圖，測出滑動摩擦力的大小并與乙比較．你認(rèn)為他的探究方案中存在的主要缺陷是：沒有控制接觸面的粗糙程度．

Answer 1

分析 （1）彈簧測力計(jì)拉動木塊時，彈簧測力計(jì)顯示拉力大小，要使滑動摩擦力等于拉力，木塊一定進(jìn)行勻速直線運(yùn)動；
（2）滑動摩擦力跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)．探究滑動摩擦力跟壓力大小關(guān)系時，控制接觸面粗糙程度不變；
（3）探究滑動摩擦力跟接觸面粗糙程度關(guān)系時，控制壓力大小不變；
（4）探究滑動摩擦力大小與接觸面積大小是否有關(guān)”，應(yīng)控制壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，只改變接觸面積大小．

解答 解：（1）測滑動摩擦力大小時，要用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)二力平衡的條件，此時彈簧測力計(jì)的示數(shù)即為物體所受滑動摩擦力的大小；
（2）甲、乙兩圖接觸面粗糙程度相同，壓力越大，彈簧測力計(jì)示數(shù)越大，滑動摩擦力越大．所以，比較甲、乙兩圖，可得到的結(jié)論是：在觸面粗糙程度相同的條件下，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（3）乙、丙兩圖，銅塊和木塊疊在一起的目的是對接觸面的壓力相同，比較乙、丙兩圖知：在壓力相同的條件下，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大，所以乙丙兩圖探究滑動摩擦力大小跟接觸面粗糙程度的關(guān)系．
（4）當(dāng)所要研究的物理量與多個因素有關(guān)時，采用的探究方法應(yīng)是控制變量法．
要“探究滑動摩擦力大小與接觸面積大小是否有關(guān)”，應(yīng)控制壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，而小明將木塊和銅塊做為一個整體豎著放置在長木板上，由圖可知，只控制了壓力大小相同，他的探究方案中存在的主要缺陷是：接觸面粗糙程度沒有控制．
故答案為：（1）水平：勻速直線； 二力平衡的條件；
（2）在接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（3）對接觸面的壓力；接觸面的粗糙程度；
 （4）沒有控制接觸面的粗糙程度．

點(diǎn)評 本題探究影響滑動摩擦力大小的因素，考查二力平衡的條件及控制變量法的運(yùn)用，難度中等．