Question

【題目】如圖所示，同一水平桌面上放有體積相同的實(shí)心長(zhǎng)方體木塊和鐵塊各一個(gè)�，F(xiàn)想“探究木塊和鐵塊的下表面誰更粗糙？”，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的方案：
分別用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著木塊和鐵塊在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出示數(shù)為F木和F鐵：

（1）若F木＞F鐵則木塊的下表面比鐵塊更粗糙。小明的方案 合理(選填：“是”或“否”)。
（2）若要正確區(qū)分木塊和鐵塊的粗糙，你的操作步驟是：第一步： ；第二步： ；
（3）推導(dǎo)結(jié)論：
①若 ，可以判定鐵塊比木塊下表面粗糙；
②若 ，可以判定木塊比鐵塊下表面粗糙；
③用彈簧測(cè)力計(jì)分別拉動(dòng)木塊和鐵塊一起勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)兩次測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等，可以判定鐵塊與木塊下表面一樣光滑。
（4）拓展探究：
實(shí)驗(yàn)中，小華同學(xué)將木塊沿豎直方向截去一半后，若用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊勻速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得木塊所受的滑動(dòng)摩擦力變?yōu)樵瓉硪话搿?/span>
由此，他得出結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減�。�你認(rèn)為小華同學(xué)探究過程中存在的主要問題是： 。

Answer 1

【答案】
（1）否
（2）木塊置于鐵塊上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速直線拉動(dòng)鐵塊，記下測(cè)力計(jì)示數(shù)F1；鐵塊置于木塊上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速直線拉動(dòng)木塊，記下測(cè)力計(jì)示數(shù)F2
（3）F1＞F2；F1＜F2
（4）此次實(shí)驗(yàn)沒有控制木塊對(duì)水平面的壓力相同
【解析】由于摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度都有關(guān)，根據(jù)控制變量法的思想，在研究摩擦力和粗糙程度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制壓力相同；已知木塊和鐵塊的體積相同，但鐵的密度要大，即鐵塊的重力大，對(duì)地面的壓力也大，顯然不符合控制變量法的要求。
摩擦力跟壓力和接觸面粗糙程度有關(guān)，木塊和鐵塊疊放在一起保持壓力一定，先木塊做接觸面，后鐵塊做接觸面，從而改變接觸面粗糙程度。
第一步：木塊置于鐵塊上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速直線拉動(dòng)鐵塊，記下測(cè)力計(jì)示數(shù)F1；
第二步：鐵塊置于木塊上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速直線拉動(dòng)木塊，記下測(cè)力計(jì)示數(shù)F2；
通過比較F1、F2的大小，來得出木塊、鐵塊哪個(gè)的下表面更加粗糙:(1)若(勻速拉動(dòng)鐵塊時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)大于拉木塊時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù))F1＞F2；(2)若(勻速拉動(dòng)木塊時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)大于拉鐵塊時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù))F1＜F2；
將木塊沿豎直方向截去一半后，雖然面積減小了，但是壓力也減小了，所以此次實(shí)驗(yàn)沒有控制木塊對(duì)水平面的壓力相同。