Question

6．如圖所示，在“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小明提出了以下幾種猜想：
A．與物體對水平面壓力的大小有關(guān)
B．與物體間的接觸面積大小有關(guān)
C．與物體運(yùn)動的速度大小有關(guān)
D．與物體間接觸面的粗糙程度有關(guān)

次數(shù)	木塊放置方式	木塊運(yùn)動快慢	彈簧測力計示數(shù)
1	平放	很慢	1.2N
2	平放	慢	1.2N
3	平放	較快	1.2N

（1）表中數(shù)據(jù)可以驗(yàn)證猜想B（填序號）是錯誤的．
（2）實(shí)驗(yàn)時需要讓木塊沿水平方向做勻速直線運(yùn)動，因?yàn)榇藭r木塊受到的拉力和摩擦力是一對平衡力．
（3）只利用現(xiàn)有器材且保持木板水平，還可以驗(yàn)證猜想是C（填序號）正確或者錯誤的，請你把驗(yàn)證這個猜想的實(shí)驗(yàn)操作過程簡要敘述出來：分別將木塊平放和側(cè)放，然后用彈簧測力計勻速拉動，讀出彈簧測力計的刻度，觀察摩擦力的大小是否與物體之間的接觸面的大小有關(guān)．
（4）為了驗(yàn)證猜想A，小明又找來了形狀與木塊相同的鐵塊、銅塊分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小明的實(shí)驗(yàn)設(shè)計合計合理嗎？請做出評價：不合理；沒有控制接觸面的粗糙程度相同．

Answer 1

分析 （1）要探究摩擦力的大小與多個因素的關(guān)系，就要用到控制變量法．利用實(shí)驗(yàn)中操作過程和數(shù)據(jù)反映出來的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)結(jié)合控制變量法的思想從而可以確定實(shí)驗(yàn)的探究目的．
（2）要研究的是摩擦力與各因素的關(guān)系，因此需要測出摩擦力．而測力計顯示的是拉力，因此要用拉力來等于摩擦力，通過拉力來得到摩擦力．
（3）由于是利用現(xiàn)有器材，就制約著壓力、粗糙程度都不會發(fā)生變化，速度這個因素已經(jīng)探究，只能考慮接觸面的大小這個因素．
（4）探究滑動摩擦力大小與壓力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)時應(yīng)控制接觸面的粗糙程度相同．

解答 解：（1）三次實(shí)驗(yàn)，使用的是同一木塊，木塊的重力不變；在同一接觸面上，接觸面的粗糙程度不變；根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，拉動的速度不同，利用控制變量法的思想可知，探究的是摩擦力與物體運(yùn)動速度的關(guān)系．故選B．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�需要測量出摩擦力，但是測力計上讀出的是拉力．為了讓拉力等于摩擦力，就要是測力計勻速拉動木塊，使木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，使拉力與摩擦力是一對平衡力．根據(jù)二力平衡的條件，兩者等大，用拉力來表示摩擦力．
（3）根據(jù)控制變量法的思想，要探究與哪個因素有關(guān)，就要改變哪個因素．
利用現(xiàn)有器材，物體的重力、接觸面的粗糙程度這兩個因素不能改變，速度這個因素已經(jīng)探究完畢，由于是個長方體木塊，接觸面的大小可以改變，因此只能再探究接觸面的大小這個因素了，故選C；
根據(jù)控制變量法的思想，在勻速拉動木塊時，就要使木塊與木板之間接觸面的大小改變．
故實(shí)驗(yàn)操作如下：分別將木塊平放和側(cè)放，然后用彈簧測力計勻速拉動，讀出彈簧測力計的示數(shù)，觀察摩擦力的大小是否與物體之間的接觸面的大小有關(guān)．
（4）探究滑動摩擦力大小與壓力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)時應(yīng)控制接觸面的粗糙程度相同，使用形狀與木塊相同的鐵塊、銅塊分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，銅塊、鐵塊與接觸面的粗糙程度不相同，故無法完成實(shí)驗(yàn)探究，所以實(shí)驗(yàn)是不合理的．
故答案為：（1）B；（2）勻速直線；拉力和摩擦力；（3）C；分別將木塊平放和側(cè)放，然后用彈簧測力計勻速拉動，讀出彈簧測力計的刻度，觀察摩擦力的大小是否與物體之間的接觸面的大小有關(guān)；（4）不合理；沒有控制接觸面的粗糙程度相同．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)與實(shí)驗(yàn)分析，知道實(shí)驗(yàn)原理、應(yīng)用控制變量法進(jìn)行分析即可正確解題．