Question

8．某小組同學研究用水平拉力F勻速拉動物體時力的大小和哪些因素有關．他們將不同的物塊分別放置在不同材料的水平面上，并用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動物塊，如圖所示．實驗數據分別記錄在表一、表二、表三中．
表一 木塊在木板上運動

實驗序號	質量（克）	拉力（牛）
1	300	1.5
2	400	2.0
3	500	2.5

表二 木塊在橡膠板上運動

實驗序號	質量（克）	拉力（牛）
4	300	2.1
5	400	2.8
6	500	3.5

表三 鋼塊在木板上運動

實驗序號	質量（克）	拉力（牛）
7	300	0.9
8	400	1.2
9	500	1.5

表四  鑄鐵放在紙板上

實驗序號	質量（克）	拉力（牛）
10	300	0.9
11	400	1.2
12	500	1.5

①根據該小組的實驗設計，可以判斷他們是在研究用水平拉力F勻速拉動物體時力大小與物體質量、物體材料、水平面材料的關系．
②分析比較實驗序號1與2與3或4與5與6或7與8與9的數據及相關條件，可得出的初步結論是：在同一水平面上，沿水平方向勻速拉動物體，物體材料相同時，拉力與物體（物塊）的質量成正比．
③分析比較實驗序號1與4或2與5或3與6的數據及相關條件，可得出的初步結論是：沿水平方向勻速拉動同一物體（物塊），接觸面的材料不同，拉力的大小不同．
④另一小組同學也進行了實驗，拿出其中的一組實驗數據（如表四）和表三進行比較．小徐認為：用水平拉力F勻速拉動物體時，物體的質量相同，拉力大小也相同，與其他因素無關．小佳認為：用水平拉力F勻速拉動物體時，物體的質量相同，拉力大小不一定相同．你認為小徐（選填“小徐”或“小佳”）的觀點是錯誤的，理由是物體和水平面材料都在變，不能得出拉力與質量無關的結論．

Answer 1

分析 ①此實驗研究用水平拉力F勻速拉動物體時力大小與物體質量、物體材料、水平面材料；
②根據控制變量法可判斷：實驗次數1、2、3控制的是粗糙程度，改變的壓力，研究拉力與壓力大小的關系；
③比較實驗序號1與4或2與5或3與6的數據是壓力相同，研究拉力與接觸面的粗糙程度；
④根據控制變量法可判斷拉力與質量的關系．

解答 解：①根據題意可以判斷他們是在研究用水平拉力F勻速拉動物體時力大小與物體質量、物體材料、水平面的材料；
②比較實驗次數1、2、3或4、5、6或7、8、9的數據可知：接觸面積和粗糙程度相同，物體質量不同，則產生的壓力不同，測力計的示數是逐漸變大，所以可得出的初步結論是：在同一水平面上，沿水平方向勻速拉動物體，壓力越大，拉力也越大，即物體材料相同時，拉力與物體（物塊）的質量成正比；
③比較實驗序號1與4或2與5或3與6的數據可知：壓力相同，物體在不同的表面上運動，則接觸面的粗糙程度不同；所以可得出的初步結論是：在水平面上，沿水平方向勻速拉動物體，接觸面越粗糙，拉力越大；
④小徐的觀點錯誤，因為1、4、7質量相同，但物體和水平面材料都在變，故不能得出拉力與質量無關的結論．
故答案為：①物體質量、物體材料、水平面材料；②物體材料相同時，拉力與物體（物塊）的質量成正比；③沿水平方向勻速拉動同一物體（物塊），接觸面的材料不同，拉力的大小不同．
④小徐；物體和水平面材料都在變，不能得出拉力與質量無關的結論．

點評 （1）把握住利用控制變量法分析實驗結論的基本思路是解答此題的關鍵所在．
（2）物體勻速直線運動時，拉力大小的影響因素與粗糙程度和壓力有關．