Question

19．在“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關”的實驗中，同學們提出了以下幾種猜想：
A、與物體間的接觸面積大小有關
B、與物體運動的速度有關
C、與物體間的接觸面的粗糙程度有關
D、與壓力大小有關
實驗室提供的器材有：長木板、帶鉤的長方體木塊、棉布、毛巾、砝碼和彈簧測力計．
（1）實驗中要用彈簧測力計水平勻速拉動木塊，是因為由二力平衡知識可知，此時木塊所受的滑動摩擦力等于彈簧測力計的示數(shù)．
（2）下表是小李同學利用同一塊木塊在長木板的表面上實驗時取得的實驗數(shù)據(jù)：

實驗次數(shù)	木塊放置	木塊運動快慢	彈簧測力計的示數(shù)/N
1	平放	很慢	2.2
2	平放	慢	2.2
3	平放	較快	2.2

小李同學的實驗可以驗證猜想B（填猜想序號）是錯誤（填“正確”或“錯誤”）的，他在實驗中采用的方法是控制變量法．
（3）如果他要驗證猜想A，他的操作步驟應是：a．使木塊較光滑的一面朝上，把木塊放在長木板上用彈簧測力計水平勻速拉動，讀出彈簧測力計的示數(shù)F₁；b．使木塊較粗糙的一面朝上，把木塊放在長木板同一面上用彈簧測力計水平勻速拉動，讀出彈簧測力計的示數(shù)F₂．

Answer 1

分析 （1）實驗中研究的是木塊受到的滑動摩擦力的大小，彈簧測力計測量的是木塊受到的拉力，只有木塊做勻速直線運動時拉力的大小才等于摩擦力；
（2）要探究摩擦力的大小與多個因素的關系，就要用到控制變量法，利用實驗中操作過程和數(shù)據(jù)反映出來的相同點和不同點結合控制變量法的思想從而可以確定實驗的探究目的；
（3）根據(jù)材料可探究摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系．

解答 解：
（1）用彈簧測力計勻速拉動木塊時，木塊做勻速直線運動受到的力是平衡力，根據(jù)二力平衡的知識，此時摩擦力的大小等于彈簧測力計對木塊拉力的大��；
（2）三次實驗，使用的是同一木塊，木塊的壓力不變；在同一接觸面上，接觸面的粗糙程度不變；根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，拉動的速度不同，利用控制變量法的思想可知，探究的是摩擦力與物體運動速度的關系，故選B；此實驗中采用了控制變量的研究方法；
（3）根據(jù)控制變量法的思想，要探究與哪個因素有關，就要改變哪個因素，根據(jù)給出的器材可知，實驗中可驗證猜想C，必須控制接觸面粗糙程度不同，其余因素不變，將木板的粗糙和光滑的一面分別朝上，然后用彈簧測力計勻速拉動木塊，讀出彈簧測力計的示數(shù)，觀察摩擦力的大小是否與物體之間的接觸面的粗糙程度有關．
故答案為：（1）二力平衡；（2）B；錯誤；控制變量法；
（3）a、使木塊較光滑的一面朝上，把木塊放在長木板上用彈簧測力計水平勻速拉動，讀出彈簧測力計的示數(shù)F₁；
b、使木塊較粗糙的一面朝上，把木塊放在長木板同一面上用彈簧測力計水平勻速拉動，讀出彈簧測力計的示數(shù)F₂．

點評 （1）這個實驗來源于課本上探究摩擦力大小與哪個因素有關的演示實驗，在原實驗的基礎上進行了延伸拓展，又增加了幾個因素；
（2）本題也是控制變量法思想的應用，明確變量和不變量是解題的關鍵．