Question

为了探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，在实验前，同学们根据自己的生活经验，提出了以下几种猜想：
猜想一：滑动摩擦力的大小与压力的大小有关；
猜想二：滑动摩擦力的大小与物体运动速度有关；
猜想三：滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关；
猜想四：滑动摩擦力的大小与物体间接触面积的大小有关．
为了验证猜想，小明同学利用弹簧测力计、方木块、木板、砝码、毛巾等器材设计了如图所示的实验．

（1）该实验方案设计的原理是______，实验操作中应______拉动弹簧测力计，并在运动中读出示数．
（2）通过分析比较图甲和图乙弹簧测力计示数，可以验证猜想______．
（3）要验证猜想三，应该选用图______和图______进行比较研究．
（4）为了验证猜想二是否正确，我们可以选择图甲进行实验，实验中分别以______的速度匀速拉动弹簧测力计，观察比较弹簧测力计示数的大小．

Answer 1

解：（1）在实验中，要通过拉力的大小间接地得知滑动摩擦力的大小，所以要拉动木块在水平面上做匀速直线运动，用到了二力平衡条件．
（2）由甲乙两图知，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，所以可以验证摩擦力大小与压力大小的关系．
（3）猜想三：滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关，要验证摩擦力大小与接触面的粗糙程度之间的关系，需使其它条件不变，只改变接触面的粗糙程度．所以要选择甲图和丙图．
（4）猜想二：滑动摩擦力的大小与物体运动速度有关；要验证滑动摩擦力大小与物体运动的关系，需使其它条件不变，只改变物体运动的速度．
故答案为：（1）二力平衡条件；水平匀速；（2）一；（3）甲；丙；（4）不同．
分析：（1）在实验中通过拉力的大小而得知木块所受摩擦力的大小，应用了二力平衡条件，所以在此过程中要拉动木块在水平面上做匀速直线运动．
（2）比较甲乙两图发生变化的因素和不变的因素从而可以得出结论．
（3）要验证滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度之间的关系，需使其它条件不变，只改变接触面的粗糙程度．然后根据图示便可做出正确的选择．
（4）要验证滑动摩擦力与物体运动速度的关系，需使其它条件不变，只改变物体的运动速度．
点评：此题是探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关，考查了控制变量法在此实验中的应用，同时考查了二力平衡条件在此实验中的应用．