Question

17．小華在“探究滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)”中，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓長(zhǎng)方體木塊在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡原理可知，此時(shí)木塊所受摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．
（2）由甲、乙兩圖得到的結(jié)論：摩擦力的大小與壓力大小有關(guān)（選填“有關(guān)“或“無(wú)關(guān)”），比較乙、丙 兩圖，可知，摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度有關(guān)，小華將圖甲中的木塊沿豎直方向截去一半后，測(cè)得木塊所受的滑動(dòng)摩擦力變?yōu)樵瓉?lái)一半．他由此得出：滑動(dòng)摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小，你認(rèn)為他的結(jié)論不正確（選填“正確“或“不正確”）；理由：沒(méi)有控制壓力不變，乙圖中測(cè)力計(jì)的示數(shù)是3.5N時(shí)，小木塊剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則木塊上的砝碼受到的摩擦力是0 N．當(dāng)拉力增大到4.6N時(shí)，木塊受到的摩擦力是3.5 N．
（3）小華順利完成甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)后，在進(jìn)行圖丙所示的實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于所用的彈簧測(cè)力計(jì)量程較小，發(fā)現(xiàn)測(cè)力計(jì)示數(shù)達(dá)到最大時(shí)仍沒(méi)拉動(dòng)木塊，為了用現(xiàn)有的器材順利完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)采取的措施是：將丙中木塊上的砝碼取下，測(cè)出滑動(dòng)摩擦力，和甲進(jìn)行比較；小華若先在豎直方向上對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零，然后用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)物體在水平放置的長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)，則測(cè)出的摩擦力小于 （填“大于”、“等于”或“小于”）實(shí)際摩擦力．
（4）下列現(xiàn)象中應(yīng)用了從圖甲、乙實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論的是B（選填字母）
A．足球守門員戴著防滑手套
B．用力壓住橡皮，擦去寫錯(cuò)的字
C．移動(dòng)很重的石塊時(shí)，在地上鋪設(shè)滾木．

Answer 1

分析 （1）做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受到的力平衡力，此實(shí)驗(yàn)的思路是讓木塊保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，利用二力平衡的條件，通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)來(lái)得到摩擦力的大��；
（2）滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，探究滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小關(guān)系時(shí)，控制接觸面粗糙程度不變；探究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面粗糙程度的關(guān)系時(shí)，控制壓力大小不變；
滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，探究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面積大小的關(guān)系時(shí)，控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變；
（3）滑動(dòng)摩擦力受壓力和接觸面的粗糙程度的影響，在探究過(guò)程中應(yīng)運(yùn)用控制變量法；
彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向上調(diào)零時(shí)，彈簧由于自身的重力作用，要比水平使用時(shí)彈簧的長(zhǎng)度大，導(dǎo)致調(diào)零指針不指在零刻度；
（4）分析甲、乙兩圖，得出摩擦力大小與壓力的關(guān)系，然后分析找出符合題意的選項(xiàng)．

解答 解：
（1）用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，使其作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，則木塊水平方向上受到拉力和滑動(dòng)摩擦力的作用，這兩個(gè)力平衡力，根據(jù)二力平衡條件，滑動(dòng)摩擦力大小等于拉力大小；
（2）甲、乙兩圖接觸面的粗糙程度相同，但是壓力不同，滑動(dòng)摩擦力大小不同，因此結(jié)論是：摩擦力的大小與壓力大小有關(guān)；
要得出摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度有關(guān)，應(yīng)該控制壓力大小相同，改變接觸面的粗糙程度，因此符合條件的是乙、丙兩圖；
因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，在研究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面面積的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，小華將木塊沿豎直方向截去一半后，雖然接觸面的粗糙程度沒(méi)變，但木塊對(duì)接觸面的壓力減小了一半，所以得出了錯(cuò)誤的結(jié)論；
木塊在水平木板上進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)，砝碼和木塊之間相對(duì)靜止，沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，砝碼不受摩擦力，即砝碼受到的摩擦力為0；
木塊在水平方向上受到拉力和滑動(dòng)摩擦力作用，滑動(dòng)摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力，拉力是3.5N，所以滑動(dòng)摩擦力也是3.5N；拉力增大時(shí)，壓力和接觸面粗糙程度不變，滑動(dòng)摩擦力大小不變，還是3.5N；
（3）丙是為了探究摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，需使壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，由于摩擦力較大，測(cè)力計(jì)量程不夠，可使丙的壓力與甲相同進(jìn)行探究，所以可以將丙試驗(yàn)中木塊上的砝碼取下，測(cè)出滑動(dòng)摩擦力，再和甲實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較；
實(shí)驗(yàn)時(shí)，小華先在豎直方向上對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零，然后彈簧測(cè)力計(jì)要在水平方向上使用就要調(diào)零，因?yàn)樵谪Q直方向上由于彈簧自身的重力彈簧比在水平方向上要伸長(zhǎng)，也就是調(diào)零后的零刻度線在真實(shí)零刻度線的下方．彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)物體在水平放置的長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)時(shí)，結(jié)果小于真實(shí)的摩擦力；
（4）甲、乙兩個(gè)圖，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，摩擦力不同，說(shuō)明摩擦力大小與壓力大小有關(guān)；
A．足球守門員戴著防滑手套，是通過(guò)改變接觸面的粗糙程度來(lái)改變摩擦力的，A不符合題意；
B．用力壓住橡皮，擦去寫錯(cuò)的字，是通過(guò)改變壓力的方法來(lái)改變摩擦力的，B符合題意；
C．移動(dòng)很重的石塊時(shí)，在地上鋪設(shè)滾木，是通過(guò)變滑動(dòng)為滾動(dòng)的方法減小摩擦力的，C不符合題意．
故答案為：（1）勻速直線、二力平衡；（2）有關(guān)；乙；丙；不正確；沒(méi)有控制壓力不變；0；3.5；（3）將丙中木塊上的砝碼取下，測(cè)出滑動(dòng)摩擦力，和甲進(jìn)行比較；小于；（4）B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析等，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了控制變量法，正確理解并熟練應(yīng)用控制變量法是正確解題的關(guān)鍵．