Question

8．物理活動小組在探究“滑動摩擦力的大小可能跟哪些因素有關(guān)”的過程中，分別提到以下猜想：
猜想一：滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)．
猜想二：滑動摩擦力的大小可能與接觸面間的壓力大小有關(guān)．
猜想三：滑動摩擦力的大小可能與產(chǎn)生摩擦力的兩個接觸面的接觸面積的大小有關(guān)．
為了驗證上述猜想是否正確，小明選用了一塊底面與各個側(cè)面粗糙程度相同的長方體木塊，并設(shè)計了以下的探究方案：
步驟1：把長方形木塊平放在長木板上，用彈簧秤水平拉住木塊并固定在右側(cè)不動，向左拉動木板做直線運動，讀出此時彈簧秤的示數(shù)．（如圖甲所示）
步驟2：在長方形木塊上面放上砝碼，（如圖乙所示）用彈簧秤水平拉住木塊并固定在右側(cè)不動，向左拉動木板做直線運動，讀出此時彈簧秤的示數(shù)．
步驟3：在水平長木板上鋪上棉布固定住，把木塊平放在棉布上（不加砝碼），用彈簧秤水平拉住木塊并固定在右側(cè)不動，向左拉動帶棉布的木板做直線運動，讀出此時彈簧秤的示數(shù)．（如圖丙所示）．比較“步驟3”與“步驟1”中彈簧秤的示數(shù)的大�。�
（1）由水平向右勻速拉木塊改為“用彈簧秤水平拉住木塊并固定不動，向左拉動木板做直線運動”，此時摩擦力等于彈簧測力計的示數(shù)（選填“大于”、“小于”、“等于”、“不一定等于”），這樣做的目的是便于讀取彈簧測力計的示數(shù)，減小誤差．
（2）步驟2的設(shè)計目的是為了驗證猜想二的正確性．
（3）為了驗證猜想三是否正確，可在上述實驗的基礎(chǔ)上再加一個步驟4：在水平長木板上鋪上棉布固定，把木塊側(cè)放在棉布上（不加砝碼），用彈簧秤水平拉木塊固定不動，拉動帶有棉布的木板，讀出此時彈簧秤的示數(shù)．比較“步驟3”與“步驟4”中彈簧秤的示數(shù)的大小，通過在八年級時做過的實驗知道，摩擦力的大小與接觸面積的大小無關(guān)．
（4）在步驟2的基礎(chǔ)上，若木塊上的砝碼為0.5N，當(dāng)拉動木板直線運動時，砝碼與木塊間的摩擦力是：D
A．大于0.5N    B．大于零且小于0.5N
C．等于0.5N    D．等于零．

Answer 1

分析 （1）木塊靜止，受平衡力作用，拉力等于摩擦力；
（2）分析步驟2改變的因素，得出摩擦力與壓力大小的關(guān)系；
（3）要探究摩擦力與接觸面積的關(guān)系，需保持其它量不變，只改變受力面積；
（4）根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件進行分析．

解答 解：（1）用彈簧秤水平拉住木塊并固定不動，向左拉動木板做直線運動，木塊始終處于靜止狀態(tài)，拉力與摩擦力平衡，摩擦力大小等于測力計的示數(shù)；
（2）在長方形木塊上面放上砝碼，增大了壓力，探究滑動摩擦力與壓力大小的關(guān)系；
（3）探究摩擦力與接觸面積的關(guān)系，需改變接觸面積，所以應(yīng)把木塊再側(cè)放，拉動木板讀出測力計的示數(shù)；
由所學(xué)知識可知，滑動摩擦力大小與受力面積大小無關(guān)；
（4）由于砝碼與木塊同時做勻速直線運動，沒有相對運動的趨勢，不受摩擦力，所以摩擦力大小為零，D正確．
故答案為：（1）等于；便于讀取彈簧測力計的示數(shù)，減小誤差；（2）二；（3）側(cè)；無；（4）D．

點評 本題是探究影響摩擦力大小的因素實驗，把握住利用控制變量法分析實驗結(jié)論的基本思路是解答此題的關(guān)鍵所在．