Question

4．交通事故發(fā)生的一個(gè)重要原因是汽車從制動(dòng)到完全停下來(lái)需要前進(jìn)一段距離，這段距離的大小與輪胎和地面之間的摩擦力有直接的關(guān)系，同學(xué)們以“探究摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”為課題進(jìn)行了如下探究：下表是某小組同學(xué)利用長(zhǎng)木板、毛巾、2塊完全相同的帶鉤立方體木塊、彈簧測(cè)力計(jì)等器材，在實(shí)驗(yàn)探究時(shí)得到的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	與木塊的摩擦面	木塊的放置方式	彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N
1	木板表面	一木塊平放	1.8
2	木板表面	一木塊平放	2.9
3	毛巾表面	一木塊平放	2.4
4	木板表面	兩木塊疊放	3.6

（1）你認(rèn)為表中哪個(gè)數(shù)據(jù)是不合理的．第2次實(shí)驗(yàn)（填實(shí)驗(yàn)次數(shù)）
（2）分析第1和第4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在接觸面的粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，摩擦力越大．
（3）小麗同學(xué)提出了一個(gè)問(wèn)題：摩擦力的大小與接觸面積的大小是否有關(guān)呢？然后她將木塊沿豎直方向截取一半后，測(cè)得木塊所受摩擦力變?yōu)樵瓉?lái)的一半，她由此得出：摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小，他的結(jié)論是錯(cuò)誤（正確或錯(cuò)誤）的．你認(rèn)為她的探究過(guò)程存在的缺陷是沒(méi)有控制壓力不變．要“探究摩擦力的大小與接觸面積的大小是否有關(guān)”應(yīng)該選擇一個(gè)長(zhǎng)方體（填“長(zhǎng)方體”或“正方體”）木塊．

Answer 1

分析 控制變量法的運(yùn)用，是本實(shí)驗(yàn)的基本研究方法，同時(shí)，在用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊時(shí)，一定要盡量使其做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣拉力與摩擦力才是一對(duì)平衡力．因此，無(wú)論在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)還是分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論的過(guò)程中，都要注意這幾點(diǎn)．

解答 解：（1）分析1、2兩次實(shí)驗(yàn)可知，實(shí)驗(yàn)條件相同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)該不變，因此必定有一個(gè)出現(xiàn)了問(wèn)題，再與實(shí)驗(yàn)3的結(jié)果相比較可以看出，第2次實(shí)驗(yàn)的2.9N顯然是偏大了；
（2）第1和第4兩次實(shí)驗(yàn)中，接觸面相同，木塊的壓力不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，因此可得出在接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，摩擦力越大；
（3）根據(jù)控制變量法的要求，在研究摩擦力大小與接觸面積大小是否有關(guān)時(shí)，應(yīng)保持壓力、接觸面的粗糙程度不變，因此，小麗的設(shè)計(jì)明顯違背了控制變量法的要求，得出了錯(cuò)誤的結(jié)論；
最簡(jiǎn)便的做法是選擇一個(gè)長(zhǎng)方體木塊，這樣在壓力不變的情況下，可通過(guò)改變不同的側(cè)面來(lái)改變接觸面積的大小．
故答案為：（1）第2次實(shí)驗(yàn)；
（2）接觸面的粗糙程度；壓力；
（3）錯(cuò)誤；沒(méi)有控制壓力不變；長(zhǎng)方體．

點(diǎn)評(píng) 理解和運(yùn)用控制變量法，是解決此題中多個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵，對(duì)此題中牽扯到了三個(gè)因素，我們一定要明確摩擦力的大小與壓力大小、接觸面的粗糙程度有關(guān)，與接觸面積的大小無(wú)關(guān)．同時(shí)，在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，還要一定要特別注意如果不能勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，可能對(duì)測(cè)量結(jié)果造成的影響．