Question

4．教室的門栓壞了，門經(jīng)常被風(fēng)吹開，這是門與門框間摩擦太小的緣故．如何增大摩擦呢？同學(xué)們提出一些設(shè)想，概括如下：
a．增大壓力增大摩擦；            b．增大接觸面粗糙程度增大摩擦；
c．增大接觸面積增大摩擦；        d．增大運(yùn)動速度增大摩擦．

為了驗(yàn)證這些設(shè)想，他們利用長方體木塊、鐵塊、彈簧測力計(jì)、毛巾和水平桌面等，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并將數(shù)據(jù)記入表中：

次 序	接觸面情況		速度	壓力/N	摩擦力/N
	接觸面	接觸面積/m2
1	木與桌面	0.01	v	5	1
2	木與桌面	0.01	2v	5	1
3	木與桌面	0.01	v	10	2
4	木與毛巾面	0.01	v	5	★
5	木與桌面	0.005	v	5	1

（1）比較實(shí)驗(yàn)1、2可知：設(shè)想d是錯誤的，判斷的理由是當(dāng)壓力、接觸面積、接觸面粗糙程度相同時(shí)，改變運(yùn)動速度，摩擦力不變（或摩擦力與運(yùn)動速度無關(guān)）；
（2）比較實(shí)驗(yàn)1和5兩組數(shù)據(jù)，可以判斷設(shè)想c是否正確；
在實(shí)驗(yàn)中，測量摩擦力時(shí)應(yīng)保持木塊在水平桌面上作勻速直線運(yùn)動；圖2的彈簧測力計(jì)示數(shù)是表中“★”處的數(shù)值，其大小為2.5 N；
（3）某同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)3、4數(shù)據(jù)，并支持設(shè)想b，你認(rèn)為他這種分析方法不正確（填“正確”或“不正確”），其理由是沒有保持壓力相同；
（4）請你利用上述分析得出的結(jié)論，寫出一種能將門關(guān)緊的方法：在門與門框間墊物體．
（5）甲、乙兩同學(xué)聯(lián)想到家里裝修時(shí)到瓷磚店買瓷磚時(shí)的情景，在瓷磚店該如何鑒別哪種瓷磚表面更為光滑呢？就此，甲乙就各自的方法展開了激烈的討論：
甲：我可以用本實(shí)驗(yàn)中的器材和方法把木塊在不同瓷磚表面的摩擦力測出來不就可以比較不同瓷磚表面的光滑程度嗎？
乙：（此處省略若干字），我只需要一枚硬幣就行了，可以將硬幣放在瓷磚上，然后抬起瓷磚一端直至硬幣剛好下滑時(shí)記下瓷磚的傾角或抬起的高度就行了．
你贊同乙 同學(xué)的觀點(diǎn)，請陳述理由一般不會有人帶著彈簧測力計(jì)和木塊購買瓷磚，所以乙的方法簡單具有可行性且可操作性強(qiáng)．
（6）小麗同學(xué)利用圖3實(shí)驗(yàn)器材測木塊與木板間的摩擦力．實(shí)驗(yàn)中，小麗同學(xué)不一定（選填“一定”或“不一定”）要勻速拉動長木板．

Answer 1

分析 （1）比較1、2兩組數(shù)據(jù)，得出摩擦力大小與摩擦力大小的關(guān)系；
（2）①要探究滑動摩擦力的大小和接觸面積的大小無關(guān)，要控制壓力、速度、接觸面粗糙程度相同，接觸面積不同，比較摩擦力大小，若摩擦力相同，則滑動摩擦力與接觸面積無關(guān)；若摩擦力不相同，則滑動摩擦力與接觸面積有關(guān)，據(jù)此選擇；
②彈簧測力計(jì)水平拉動木塊，木塊進(jìn)行勻速直線運(yùn)動時(shí)，木塊水平方向上受到滑動摩擦力和拉力作用，這兩個(gè)力是平衡力，大小相等，間接測量滑動摩擦力大�。�
③彈簧測力計(jì)讀數(shù)：首；確定每一個(gè)小格和每一個(gè)大格代表的示數(shù)，然后根據(jù)指針位置讀數(shù)；
（3）采用控制變量法探究滑動摩擦力跟其中一個(gè)因素關(guān)系時(shí)，一定控制其它因素不變，才能得出正確結(jié)論；
（4）可以通過增大壓力、或增大接觸面粗糙程度的方法來增大門和門框之間的摩擦力；
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案的可操作性進(jìn)行解答；
（6）木塊固定，則木塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的拉力與摩擦力是平衡力．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)1、2，壓力、接觸面積、接觸面粗糙程度一定時(shí)，速度不同，但摩擦力相同．所以設(shè)想d是錯誤的．
（2）①實(shí)驗(yàn)1、5，壓力、速度、接觸面粗糙程度一定時(shí)，接觸面積不同，但摩擦力相同，可見，滑動摩擦力的大小和接觸面積的大小無關(guān)，所以設(shè)想c是錯誤的．
②在實(shí)驗(yàn)過程中，保持彈簧測力計(jì)水平拉動木塊進(jìn)行勻速直線運(yùn)動，滑動摩擦力和拉力是一對平衡力，大小相等，間接測量滑動摩擦力大�。�
③彈簧測力計(jì)每一個(gè)大格代表1N，每一個(gè)小格代表0.2N，所以滑動摩擦力為2.5N．
（3）由實(shí)驗(yàn)3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，接觸面積、速度相同，但接觸面粗糙程度、壓力大小都不同，這種分析方法不正確，不能得出摩擦力和接觸面粗糙程度的具體關(guān)系．
（4）我們可以在在門與門框間夾物體，以增大門和門框之間的摩擦力，將門關(guān)緊．
（5）一般購買瓷磚時(shí)不會有人帶著彈簧測力計(jì)和木塊，所以乙的方法簡單具有可行性且可操作性強(qiáng)．
（6）圖3將木塊固定，抽動木板，這樣木塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的拉力和摩擦力是平衡力，所以小麗同學(xué)不一定要勻速拉動長木板．
故答案為：（1）d；當(dāng)壓力、接觸面積、接觸面粗糙程度相同時(shí)，改變運(yùn)動速度，摩擦力不變（或摩擦力與運(yùn)動速度無關(guān)）；
（2）1和5；勻速直線；2.5；
（3）不正確；沒有保持壓力相同；
（4）在門與門框間墊物體；
（5）乙；一般不會有人帶著彈簧測力計(jì)和木塊購買瓷磚，所以乙的方法簡單具有可行性且可操作性強(qiáng)；
（6）不一定．

點(diǎn)評 本題為探究滑動摩擦力與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，考查了學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力，理解并利用好控制變量法是本題的關(guān)鍵．