Question

12．在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，同学们提出了以下几种猜想：
A．与物体间压力的大小有关               B．与物体运动速度的大小有关
C．与物体间接触面积的大小有关        D．与物体间接触面积的粗糙程度有关
   为了探究各种猜想是否正确，他们找来了量程合适的弹簧测力计一个、长木板两块（一块光滑，另一块粗糙）、长方体木块一块（带有挂钩）、砝码一盒．
（1）要探究他们的猜想，首先要解决的是如何测量滑动摩擦力．经过讨论，大家认为：要测出木块与长木板之间滑动摩擦力的大小，可用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板作匀速直线滑动．

（2）上图是同学们做实验时的情景，通过图甲、乙所示的实验，可以探究猜想D是否正确．通过实验结果得出结论：在保持压力一定时，粗糙程度越大，滑动摩擦力越大．
（3）要探究猜想A是否正确，他们应该比较乙、丙图所示的实验．
（4）上述探究物理问题的方法叫控制变量法．
（5）利用以上器材还可以探究其他猜想，请说出你的一个方案可验证猜想C，把同一木块分别平放、侧放、立放在同一水平面上，然后用弹簧测力计匀速拉动木块，读出弹簧测力计的示数，观察摩擦力的大小是否与物体间接触面积的大小有关．

Answer 1

分析 （1）根据二力平衡条件，要正确测量摩擦力，需沿水平方向拉动木块做匀速直线运动；
（2）对比甲、乙两图实验中的相同因素和不同因素就可以得出结论；
（3）滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关，在探究滑动摩擦力跟压力关系时，需要控制接触面粗糙程度不变，改变压力大小，据此进行分析；（4）掌握控制变量法在实验中的应用，根据猜想，要探究滑动摩擦力大小与其中一个量之间的关系，需保持其它量不变；
（5）根据材料可探究摩擦力大小与接触面大小的关系．

解答 解：
（1）要准确地测出物体与长木板之间滑动摩擦力的大小，必须用弹簧测力计拉着物体，使它沿水平长木板做匀速运动，此时拉力与摩擦力平衡，大小相等；
（2）甲、乙两图实验中木块对接触面的压力不变，接触面的粗糙程度不同，所以研究的是摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，可以探究猜想D是否正确；通过图中弹簧测力计的示数可知：在保持一定压力时，接触面越粗糙越大，滑动摩擦力越大；
（3）要探究猜想A“滑动摩擦力的大小与压力大小的关系”，要控制接触面粗糙程度不变，改变压力大小，应该比较乙、丙图所示的实验；
（4）在探究滑动摩擦力与压力大小、接触面的粗糙程度、接触面积的关系时，用到了控制变量法；
（5）根据给出的器材可知，可验证猜想C，把同一木块分别平放、侧放、立放在同一水平面上，然后用弹簧测力计匀速拉动木块，读出弹簧测力计的示数，观察摩擦力的大小是否与物体间接触面积的大小有关．
故答案为：（1）匀速直线；（2）D；压力；粗糙程度；（3）乙、丙；（4）控制变量法；（5）可验证猜想C，把同一木块分别平放、侧放、立放在同一水平面上，然后用弹簧测力计匀速拉动木块，读出弹簧测力计的示数，观察摩擦力的大小是否与物体间接触面积的大小有关．

点评 此题是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验，考查了二力平衡条件及控制变量法在实验中的应用，考查了对图象的分析及结论的得出的能力．