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【题目】科学探究的过程一般要经历“提出问题”、“猜想与假设”、“实验和论证”等环节.在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小华同学提出了三个猜想:

猜想A:摩擦力的大小与压力的大小有关.

猜想B:摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关.

猜想C:摩擦力的大小与物体运动的速度有关.

为了验证这三个猜想,小华同学设计了如图所示的实验:

(1)在实验中,为了使摩擦力大小等于测力计示数,小华应该用测力计水平方向拉着物体做 运动.

(2)由图 和图 两个实验可知,摩擦力的大小与压力的大小有关.

(3)由图甲和图丙两个实验可知,摩擦力的大小与 有关.

(4)为了验证猜想C是否正确,小华同学用图甲装置进行了三次实验,实验记录如下:

试验次数

木块运动速度(m/s)

测力计示数(N)

1

0.05

0.6

2

0.10

0.6

3

0.15

0.6

由实验记录可知,猜想C是 (选填“正确”或“错误”)的.

(5)在实验探究中,小华同学应用的研究物理问题的方法是

A.类比法 B.控制变量法 C.推理法 D.等效替代法.

【答案】(1)匀速直线;

(2)甲、乙;

(3)接触面的粗糙程度;

(4)错误;

(5)B.

【解析】

试题分析:(1)滑动摩擦力是产生在物体接触面上的力,因此,在测量时应运用转换法,通过二力平衡的原理,借助弹簧测力计的拉力将其测出.因此,在拉动木块时要求沿水平方向做匀速直线运动,使拉力与摩擦力成为一对平衡力;

(2)根据影响摩擦力大小的两个因素,结合控制变量法,可对图甲、图乙中的变量和控制量进行分析;

(3)图甲、图丙中的变量是接触面,而控制量是压力的大小,据此进行分析;

(4)从数据中观察速度的大小是否对弹簧测力计的拉力构成了影响,从而判断猜想C是否成立;

(5)物理学中,在研究一个量与多个变量之间的关系时,往往要先控制某些量,每次只研究与其中一个变量的关系,这就是控制变量法.

解:(1)因为只有木块做匀速直线运动时,摩擦力和拉力才是一对平衡力,它们的大小才会相等,因此,实验中应用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动;

(2)影响滑动摩擦力的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度,三次实验中,图甲和图乙的实验符合接触面的粗糙程度相同,压力不同的实验条件,能说明摩擦力的大小与压力的大小有关;

(3)图甲和图丙的实验相比较,两次的压力相同,只是改变了接触面的粗糙程度,而拉力的大小不同,因为可说明摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;

(4)从表格中的数据可以看出,三次实验中木块运动的速度越来越大,而拉力的大小却始终不变,因此可证明,猜想C是错误的,即摩擦力的大小与运动的速度无关;

(5)本实验中,分别探究了摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度,以及与物体运动速度多个变量之间的关系,运用的是控制变量的方法.

故答案为:

(1)匀速直线;

(2)甲、乙;

(3)接触面的粗糙程度;

(4)错误;

(5)B.

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