Question

4．在探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”時，小華同學根據(jù)自己推箱子時，箱子越重，推起來越費力，提出了“影響摩擦力大小的因素可能與接觸面受到的壓力有關”的猜想；圖1是驗證他們猜想的實驗裝置圖．

①小輝同學為了完成他自己的探究應按甲、乙兩圖進行．
②若小華選用正確的實驗裝置進行實驗得到下表所記錄的實驗數(shù)據(jù)，請根據(jù)數(shù)據(jù)在圖2所給坐標中作出摩擦力的大小f與接觸面受到的壓力大小F之間的關系圖象．

F/N	0	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
f/N	0	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2

③根據(jù)圖象可以得出“壓力越大，摩擦力越大”．
④小華和小輝同學在實驗中都應使小車做勻速直線 運動，這樣做的目的是：此時拉力與滑動摩擦力是平衡力，大小相等
⑤如果要探究摩擦力與接觸面粗糙程度的關系，應選擇甲、丙 兩圖進行．
⑥該實驗的設計有一定的缺點．請你寫出一條缺點：實驗中很難控制木塊做勻速直線運動，使彈簧測力計的讀數(shù)不準確．

Answer 1

分析 （1）滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，跟接觸面積大小無關．探究滑動摩擦力大小跟壓力大小關系時，控制接觸面粗糙程度不變，改變壓力大小，觀察滑動摩擦力大小的變化；探究滑動摩擦力大小跟接觸面粗糙程度關系，控制壓力大小不變，改變接觸面粗糙程度，觀察滑動摩擦力大小的變化；探究滑動摩擦力大小是否跟接觸面積大小關系時，控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變，改變接觸面積大小，觀察滑動摩擦力大小的變化；
（2）彈簧測力計拉動物體運動時，彈簧測力計顯示拉力大小，要使物體在水平面上進行勻速直線運動，物體水平方向上受到的拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等，間接測量滑動摩擦力大�。�
（3）在測量摩擦力大小時，需勻速直線拉動木塊，而此操作很難控制．

解答 解：
①小輝提出了“影響摩擦力大小的因素可能與接觸面受到的壓力有關”的猜想，所以在實驗中要控制接觸面的粗糙程度相同，壓力的大小不同，符合條件的是甲、乙兩圖；
②據(jù)表格數(shù)據(jù)描點，并連線，如圖所示：

③圖象是一條過原點的直線，可以得出：在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
④實驗過程中，彈簧測力計顯示拉力的大小，要使摩擦力等于拉力，摩擦力必須和拉力平衡，所以木塊要做勻速直線運動；
⑤探究滑動摩擦力跟接觸面粗糙程度關系時，控制壓力大小不變，接觸面粗糙程度不同，由圖可知，應采用甲、丙兩圖；
⑥在此實驗中，很難控制木塊做勻速直線運動，測力計的示數(shù)不穩(wěn)定，讀數(shù)較困難．
故答案為：①甲、乙；②見上圖；③越大；④勻速直線；此時拉力與滑動摩擦力是平衡力，大小相等；⑤甲、丙；⑥實驗中很難控制木塊做勻速直線運動，使彈簧測力計的讀數(shù)不準確．

點評 此題是“探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗，考查了控制變量法在實驗中的應用，在探究一個量與多個量的關系時，要用控制變量法，同時考查了對實驗的分析及改進．