Question

小強(qiáng)同學(xué)想探究滑動摩擦力與物體的運(yùn)動速度是否有關(guān)，他設(shè)法找到了以下器材：
a．斜面　 b．帶鉤的長方體木塊　 c．放在課桌面上的表面平整的長木板　d．幾條毛巾e．直尺　 f．彈簧測力計(jì)　g．硬紙板
（1）請你幫他選出所需要的實(shí)驗(yàn)器材（用器材前面的字母表示）________
（2）簡述主要的實(shí)驗(yàn)步驟
（3）作簡要的分析與論證．

Answer 1

解：（1）確立實(shí)驗(yàn)的主要思路為用彈簧測力計(jì)拉著木塊在長木板上做勻速直線運(yùn)動，只改變速度，觀察彈簧測力計(jì)示數(shù)的大小進(jìn)行分析比較，據(jù)此可選出需要的器材為：彈簧測力計(jì)、帶鉤的長方體木塊、放在課桌面上的表面平整的長木板，其序號分別為b、c、f；
故答案為：b、c、f；
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
A、將帶鉤的長方體木塊放在長木板上，用彈簧測力計(jì)以速度V₁水平勻速拉動，記下示數(shù)F₁；
B、然后再以另一個(gè)速度V₂勻速拉動，記下示數(shù)F₂；
C、比較F₁、F₂的大小，得出結(jié)論；
（3）分析論證：若兩次示數(shù)相等，則說明滑動摩擦力與物體的運(yùn)動速度無關(guān)，反之，則有關(guān)．
從理論上分析，這是因?yàn)榛瑒幽Σ亮Φ拇笮≈慌c壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，實(shí)驗(yàn)中這兩個(gè)因素都是相同的，物體做勻速直線運(yùn)動時(shí)，拉力又與摩擦力是一對平衡力，所以摩擦力不變，彈簧測力計(jì)的示數(shù)自然也不會變．
分析：（1）首先確定實(shí)驗(yàn)的原理及整體思路，才能有針對性地選擇實(shí)驗(yàn)器材．摩擦力在通過彈簧測力計(jì)來間接測出，彈簧測力計(jì)要拉動的物體最好選擇帶鉤的長方體木塊，同時(shí)還需要一塊平整的長木板來作為接觸面；
（2）實(shí)驗(yàn)中主要是控制壓力和接觸面的粗糙程度不變，用彈簧測力計(jì)拉著木塊以不同的速度勻速滑動，記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)，據(jù)此可設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)步驟；
（3）在分析與論證時(shí)，主要看彈簧測力計(jì)的示數(shù)是否相同，并搞清示數(shù)相同或不同分別說明了什么樣的問題．
點(diǎn)評：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)前我們首先應(yīng)對本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容有一個(gè)明確的認(rèn)識，滑動摩擦力的大小只與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，而與物體運(yùn)動的速度是無關(guān)的．正是因?yàn)闊o關(guān)，我們在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)更應(yīng)該注意用好控制變量法，確保其他條件相同，只改變速度，才能得出正確的結(jié)論．