Question

6．滑動摩擦力的大小與那些因素有關(guān)呢？
猜想一：與接觸面所受壓力有關(guān)；
猜想二：與接觸面的粗糙程度有關(guān)；
猜想三：與接觸面的面積大小有關(guān)．
小明在探究滑動摩擦力與壓力大小關(guān)系的實驗中，他在水平木板上用彈簧測力計沿直線勻速拉動木塊，通過改變放在木塊上砝碼的重力來改變木塊與木板之間壓力的大�。�他通過測量木塊的重力、分析彈簧測力計讀數(shù)以及砝碼重力，記錄了如下實驗數(shù)據(jù)：

試驗次數(shù)	1	2	3	4	5
木塊對木板壓力F壓/N	1	2	3	4	5
彈簧測力計讀數(shù)F1/N	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0

（1）設(shè)計這5次操作的科學方法叫控制變量法．實驗中的注意事項：慢慢拉動木塊，使其做勻速直線運動．
（2）實驗中，彈簧測力計的示數(shù)F₁等于（選填“等于”或“不等于”）木塊所受滑動摩擦力F₂，因為這兩個力是平衡力．
（3）根據(jù)表中測量數(shù)據(jù)，在右圖中畫出F₂與F_壓關(guān)系的圖象．
（4）如果小紅想利用小明實驗中的長方體木塊、水平放置的木板和彈簧測力計探究猜想三，請你幫她寫出實驗步驟和實驗分析結(jié)果．
A．實驗步驟：將長方體木塊分別平放和側(cè)放在同一放置的長木板上，用測力計沿直線勻速拉動木塊，記下測力計的示數(shù)F₁和F₂
B．分析結(jié)果：如果F₁=F₂，說明滑動摩擦力大小與接觸面積大小無關(guān)；如果F₁≠F₂，說明滑動摩擦力大小與接觸面積有關(guān)

Answer 1

分析 （1）要探究摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系，需保持其它影響因素相同；
根據(jù)二力平衡的知識，實驗中需拉動木塊做勻速直線運動，拉力與摩擦力平衡，大小相等；
（2）根據(jù)一對平衡力的大小相等的特點分析；
（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)進行描點，并用平滑的曲線連接起來．
（4）要探究滑動摩擦力與受力面積的關(guān)系，需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同．

解答 解：（1）由猜想知，滑動摩擦力與壓力、接觸面的粗糙程度和接觸面積大小有關(guān)，探究摩擦力與壓力大小的關(guān)系實驗設(shè)計中，應(yīng)用了控制變量法；
實驗中應(yīng)慢慢拉動木塊，使其做勻速直線運動，此時拉力與摩擦力平衡，大小相等；
（2）在水平木板上用彈簧測力計沿直線勻速拉動木塊，所以拉力和摩擦力是一對平衡力，滑動摩擦力等于測力計的示數(shù)．
（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)進行描點，并將各點用平滑的曲線連接起來，如圖所示：
．
（4）探究滑動摩擦力與接觸面積的關(guān)系，可將長方體木塊分別平放和側(cè)放在同一放置的長木板上，用測力計沿直線勻速拉動木塊，記下測力計的示數(shù)F₁和F₂；
分析結(jié)果：如果F₁=F₂，說明滑動摩擦力大小與接觸面積大小無關(guān)；如果F₁≠F₂，說明滑動摩擦力大小與接觸面積有關(guān)．
故答案為：（1）控制變量法；勻速直線；（2）等于；平衡力；（3）見上圖；（4）將長方體木塊分別平放和側(cè)放在同一放置的長木板上，用測力計沿直線勻速拉動木塊，記下測力計的示數(shù)F₁和F₂；
如果F₁=F₂，說明滑動摩擦力大小與接觸面積大小無關(guān)；如果F₁≠F₂，說明滑動摩擦力大小與接觸面積有關(guān)．

點評 此題是探究滑動摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系，需掌握控制變量法在此實驗中的應(yīng)用，考查了描點法圖象的畫法，并能根據(jù)圖象得出結(jié)論．同時考查了二力平衡的條件的應(yīng)用．