小明、小紅和小王在探究“摩擦力的大小可能跟哪些因素有關(guān)”的過程中,分別提到了以下猜想:
小明:摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān);
小紅:摩擦力的大小可能與接觸面間的壓力大小有關(guān);
小王:摩擦力的大小可能與產(chǎn)生摩擦力的兩個(gè)接觸面的接觸面積的大小有關(guān);
為了驗(yàn)證上述猜想是否正確,小明選用了一塊底面與各個(gè)側(cè)面粗糙程度相同的長(zhǎng)方體木塊,并設(shè)計(jì)了以下的探究方案:
步驟1:把長(zhǎng)方形木塊平放在水平的長(zhǎng)木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊作勻速直線運(yùn)動(dòng),讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)(如圖甲)
步驟2:在長(zhǎng)方形木塊上放上砝碼(如圖乙),用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊作勻速直線運(yùn)動(dòng),讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù).
步驟3:在水平長(zhǎng)木板上鋪上棉布,把木塊平放在棉布上(不加砝碼),用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊作勻速直線運(yùn)動(dòng),讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)(如圖丙).比較“步驟3”與“步驟1”中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)的大小.
(1)當(dāng)用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),為什么?
(2)步驟2的設(shè)計(jì)目的是為了驗(yàn)證哪種猜想的正確?
(3)為了檢驗(yàn)小王的猜想是否正確,可在上述試驗(yàn)的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)步驟,寫出你所設(shè)計(jì)的這一實(shí)驗(yàn)步驟.
(4)在步驟2中,若木塊和砝碼的總重為0.5N,當(dāng)用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),則砝碼與木塊摩擦力之間的關(guān)系是:
D
D
.
A.大于0.5N B.大于零且小于0.5N C.等于0.5N D.等于零
(5)考慮到影響摩擦力的因素教多,在上述探究過程中總要控制某些因素,使他們保持不變,進(jìn)而尋找摩擦力的大小與另外一個(gè)因素的關(guān)系,這種研究問題方法叫做“控制變量法”想想看,在我們探究過的哪些物理問題中用到過這種方法?