Question

20．某興趣小組在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，提出了以下幾種猜想：A．與壓力的大小有關(guān)；B．與接觸面積的大小有關(guān)；C．與接觸面的粗糙程度有關(guān)．為了驗(yàn)證以上猜想是否正確，該小組利用如圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)條件			摩擦力/N
	木塊的位置	表面情況	壓力/N
1	平放	木板表面	4	0.8
2	平放	木板表面	6	1.2
3	平放	木板表面	8	1.6
4	側(cè)放	木板表面	8	1.6
5	豎放	木板表面	8	1.6
6	平放	木板上鋪棉布	4	1.2
7	平放	木板上鋪毛巾	4	2.0

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊在水平木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，使水平拉力大小與滑動(dòng)摩擦力的大小相等．
（2）要驗(yàn)證猜想A，應(yīng)選擇序號(hào)是1、2、3的三組實(shí)驗(yàn)，由表中數(shù)據(jù)可得出摩擦力f與壓力F的關(guān)系式是f=0.2F；由序號(hào)1、6、7的實(shí)驗(yàn)，可驗(yàn)證猜想C（填字母）． 
（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)判斷，圖乙中a圖線表示滑動(dòng)摩擦力f的大小隨壓力大小變化的關(guān)系；b圖線表示滑動(dòng)摩擦力f的大小隨接觸面積大小變化的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）掌握二力平衡條件，在實(shí)驗(yàn)中，只有拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其受到的拉力和摩擦力才相互平衡，大小相等．
（2）要探究摩擦力與壓力大小的關(guān)系，需使接觸面的粗糙程度相同，壓力不同；
分析表格中數(shù)據(jù)，得出f和F的具體關(guān)系；
分析1、6、7實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，比較摩擦力的大小變化是由哪個(gè)因素引起的，便可得出結(jié)論．
（3）綜合分析實(shí)驗(yàn)表格中的數(shù)據(jù)，分析比較壓力或接觸面的粗糙程度發(fā)生變化時(shí)，摩擦力是否發(fā)生變化；當(dāng)接觸面積的大小發(fā)生變化時(shí)，摩擦力大小是否發(fā)生變化，從而得出結(jié)論．

解答 解：（1）要使水平拉力大小與滑動(dòng)摩擦力的大小相等，木塊必須保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力．
（2）由序號(hào)1，2，3的實(shí)驗(yàn)，接觸面積和接觸面的粗糙程度不變，壓力大小不斷增大，摩擦力也不斷增大，可以得出摩擦力大小與接觸面所受的正壓力有關(guān)，可以驗(yàn)證猜想A．
由數(shù)據(jù)可知，接觸面積和接觸面的粗糙程度不變，$\frac{f}{F}$=0.2，可得f=0.2F；
序號(hào)1、6、7的實(shí)驗(yàn)，受力面積、壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，可探究摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，可驗(yàn)證猜想C．
（3）由表格中數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)其它條件不變，摩擦力大小與壓力大小成正比，a圖線符合；
而其它條件不變，只改變接觸面積的大小時(shí)，摩擦力的大小不變．因此可以看出滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積的大小無(wú)關(guān)，b圖線符合．
故答案為：（1）勻速直線； （2）1、2、3；f=0.2F；C；（3）壓力大小；接觸面積大小．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素．根據(jù)猜想進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析從而得出結(jié)論．考查了學(xué)生分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力，同時(shí)考查了學(xué)生對(duì)控制變量法的理解和應(yīng)用．