Question

在“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關”的實驗中，同學們提出以下猜想：
A、可能與物體運動的速度有關　B、可能與接觸面的粗糙程度有關．　
C、可能與壓力的大小有關；　　D、可能與接觸面的面積大小有關
為了驗證這些設想，他們利用長方體木塊、若干個鉤碼、彈簧測力計、毛巾和水平的長木板等，進行實驗探究，如圖所示，并將數(shù)據(jù)記入下表中：
（1）實驗時，先將木塊放在水平長木板上，彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，并使木塊做________運動，這樣做的目的是使滑動摩擦力與________成為一對平衡力；
（2）比較下表的實驗1、2數(shù)據(jù)可知：猜想________ （填字母）是否正確的；

序號	實驗條件				彈簧測力計的 示數(shù)/N
	接觸面的面積	接觸面的情況	速度m/s	壓力F/N
1	平放	木板表面	0.1	8	1.6
2	平放	木板表面	0.2	8	1.6
3	平放	木板表面	0.2	12	2.4
4	平放	木板表面	0.2	16	3.2
5	側放	木板表面	0.2	16	3.2
6	豎放	木板表面	0.2	16	3.2
7	平放	木板上鋪棉布	0.2	8	2.4
8	平放	木板上鋪毛巾	0.2	8	4.0

（3）分析序號________三組數(shù)據(jù)，可知猜想C是正確的；對這三組數(shù)據(jù)特點的分析后，可知滑動摩擦力f的大小與接觸面所受壓力F大小的關系式是：________（關系式用字母f、F與相關的數(shù)值表示）．
（4）分析序號________三組數(shù)據(jù)，可知猜想D是________（選“正確”或“錯誤”）的；
（5）某同學分析實驗3、7兩組數(shù)據(jù)后，他認為滑動摩擦力跟接觸面的粗糙程度無關；你認為他這種分析方法對嗎？________的，原因是________．

Answer 1

解：
（1）木塊在水平方向上受拉力、滑動摩擦力作用，用彈簧測力計拉動木塊做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，拉力與摩擦力是一對平衡力；
（2）分析1、2的數(shù)據(jù)可知，物體之間的接觸面積和粗糙程度、壓力相同，運動的速度不同，是要驗證滑動摩擦力的大小是否與物體運動的速度；
（3）要探究滑動摩擦力的大小與壓力之間的關系，應控制物體之間的接觸面積和粗糙程度、運動速度不變，改變壓力的大小，表格中2、3、4三組數(shù)據(jù)符合；由這三組數(shù)據(jù)可知，滑動摩擦力的大小與壓力大小的比值均為0.2，則滑動摩擦力f的大小與接觸面所受壓力F大小的關系式是：f=0.2F；
（4）要探究滑動摩擦力的大小與接觸面積之間的關系，應控制物體之間的接觸的粗糙程度和壓力、運動速度相同，改變接觸面的面積，表格中4、5、6三組數(shù)據(jù)符合；由這三組數(shù)據(jù)可知滑動摩擦力的大小與接觸面的面積無關；
（5）由3、7兩組數(shù)據(jù)可知，沒有控制物體間的壓力相同，因此這種分析方法是錯誤的．
故答案為：
（1）勻速直線；拉力；
（2）A；
（3）2、3、4；f=0.2F；
（4）4、5、6；錯誤；
（5）不對；沒有控制壓力不變．
分析：（1）水平勻速拉動木塊，木塊做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，拉力與滑動摩擦力是一對平衡力，由二力平衡條件可知，滑動摩擦力等于彈簧測力計的拉力；
（2）比較實驗1、2的數(shù)據(jù)中相同的量和不同的量得出要驗證的猜想；
（3）要驗證猜想C，應控制物體之間的接觸面積和粗糙程度、運動速度相同，改變壓力的大小進行探究，然后分析表格中滑動摩擦力和壓力的大小得出兩者之間的關系；
（4）要驗證猜想D，應控制物體之間的接觸的粗糙程度和壓力、運動速度相同，改變接觸面的面積進行探究，然后分析表格中數(shù)據(jù)得出兩者之間的關系；
（5）要探究滑動摩擦力跟接觸面的粗糙程度的關系，應控制接觸面積和壓力、運動速度相同，改變接觸面的粗糙程度進行探究．
點評：（1）滑動摩擦力在物體的接觸面上，所以摩擦力的大小無法直接測量，可借助于平衡力的條件，將摩擦力的大小轉化成測力計示數(shù)的大小進行測量；
（2）由猜想可知滑動摩擦力的大小可能跟接觸面的粗糙程度、壓力的大小、接觸面積的大小等有關，因此在分析實驗結論和設計實驗步驟時應使用控制變量的方法．