Question

19．在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的活動(dòng)中，小明同學(xué)提出了以下猜想：
A、滑動(dòng)摩擦力的大小可能與物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)．
B、滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)．
C、滑動(dòng)摩擦力的大小可能與壓力的大小有關(guān)．
小明同學(xué)進(jìn)行了如圖的甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程：
（1）在實(shí)驗(yàn)中，小明應(yīng)該用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，依據(jù)二力平衡原理．這時(shí)物體所受摩擦力等于彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力；
（2）對(duì)比甲、乙兩圖，可以驗(yàn)證猜想C；為驗(yàn)證猜想B，小明采用的是對(duì)比乙、丙兩圖，然后得出了“接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越小”的錯(cuò)誤結(jié)論，請(qǐng)你告訴他出現(xiàn)這種錯(cuò)誤的原因是沒(méi)有控制壓力相同；
（3）在甲探究過(guò)程中，若把拉力增大到4N，物體受到的滑動(dòng)摩擦力為3.6N，物體將做加速（選填“加速“、”減速”、“勻速”）運(yùn)動(dòng)；
（4）本實(shí)驗(yàn)中，小明采用的實(shí)驗(yàn)探究方法與以下哪個(gè)不同D．
A．探究蒸發(fā)快慢與哪些因素有關(guān)
B．探究導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)
C．探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
D．探究牛頓第一定律．

Answer 1

分析 （1）彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)物體時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)顯示拉力大小，要使拉力等于摩擦力，物體要進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡條件求出摩擦力大��；
（2）摩擦力可能跟壓力大小、接觸面粗糙程度、運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，探究滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小關(guān)系時(shí)，一定控制接觸面粗糙程度和運(yùn)動(dòng)速度不變，改變壓力大小，觀察摩擦力大小的變化，由此可以判斷要選擇的實(shí)驗(yàn)；
（3）當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)水平方向勻速直線拉動(dòng)物體時(shí)，摩擦力大小等于拉力大小，根據(jù)二力平衡條件求出摩擦力大��；
滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，跟物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，由此可以判斷當(dāng)物體受到的拉力增大時(shí)，摩擦力的大小是多少；
（4）當(dāng)一個(gè)物理量受到多個(gè)因素的影響時(shí)，探究物理量和其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，控制其它因素不變，這種方法是控制變量法．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該沿水平方向用彈簧測(cè)力計(jì)拉著物體做 勻速直線運(yùn)動(dòng)．依據(jù) 二力平衡的原理，這時(shí)物體所受的摩擦力等于彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力；
（2）由圖甲、乙所示實(shí)驗(yàn)可知，接觸面的粗糙程度相同而物體間的壓力不同，滑動(dòng)摩擦力不同，由此可知，滑動(dòng)摩擦力的大小可能與壓力的大小有關(guān)，可以驗(yàn)證猜想C．為驗(yàn)證猜想B，應(yīng)控制物體間的壓力相同而接觸面的粗糙程度不同，由圖乙、丙所示實(shí)驗(yàn)可知，物體間的壓力不同，兩實(shí)驗(yàn)沒(méi)有控制壓力相同，因而得出了錯(cuò)誤結(jié)論；
（3）由圖甲所示可知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，示數(shù)為3.6N，由平衡條件可知，滑動(dòng)摩擦力為3.6N，拉力增大到4N時(shí)，物體間的壓力不變，接觸面粗糙程度不變，摩擦力大小不變，仍為3.6N，此時(shí)拉力大于摩擦力，物體受力不平衡，物體做加速運(yùn)動(dòng)；
（4）本實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法，
實(shí)驗(yàn)：“探究蒸發(fā)快慢與哪些因素有關(guān)、探究導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)、探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”都采用了控制變量法，實(shí)驗(yàn)：“探究牛頓第一定律”應(yīng)用了理想實(shí)驗(yàn)法，D與本實(shí)驗(yàn)方法不同，故選D．
故答案為：（1）勻速直線；二力平衡；（2）甲、乙；沒(méi)有控制壓力相同；（3）3.6；加速；（4）D．

點(diǎn)評(píng) （1）掌握摩擦力大小的影響因素，利用控制變量法探究摩擦力大小的影響因素．
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一定要保持彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速直線拉動(dòng)物體，摩擦力大小才等于彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)．