Question

6．在探究摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，選用的器材有：正方體木塊、讀數(shù)準(zhǔn)確的彈簧測(cè)力計(jì)、粗糙程度均勻的長(zhǎng)木板、棉布、毛巾等．
（1）在采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量木塊與長(zhǎng)木板之間的摩擦力時(shí)，發(fā)現(xiàn)很難保持彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的穩(wěn)定，很難讀數(shù)．請(qǐng)分析其原因．答：很難保持木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）為解決上述問題，某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，如圖乙所示．請(qǐng)說(shuō)明利用該裝置是如何測(cè)出木塊與長(zhǎng)木板之間的摩擦力的．
答：當(dāng)拉動(dòng)長(zhǎng)木板時(shí)，木塊相對(duì)地面處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡的條件，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于摩擦力的大�。�
（3）將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．由此得出：滑動(dòng)摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減�。�你認(rèn)為他得出這一結(jié)論正確嗎？為什么？
答：不正確，因?yàn)闆]有考慮壓力也減小一半．
（4）用如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為什么能解決上述問題？
答：因?yàn)闊o(wú)論長(zhǎng)木板是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊都處于靜止，都容易（選填“容易”或“不容易”）讀數(shù)．

Answer 1

分析 （1）此實(shí)驗(yàn)的思路是利用二力平衡的條件，通過彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)來(lái)得到摩擦力的大小，因此是否能保持正方體木塊勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)是實(shí)驗(yàn)是否合理的關(guān)鍵．
（2）探究摩擦力與接觸面積的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制接觸面粗糙程度和壓力大小相同而物體間的接觸面積不同．

解答 解：（1）由于在拖動(dòng)正方體木塊時(shí)，很難讓木塊保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，才導(dǎo)致了彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定；
（2）當(dāng)拉動(dòng)長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)的過程中，正方體木塊保持靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡的條件知：此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于摩擦力的大��；
（3）在探究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積大小的關(guān)系，他們應(yīng)控制面的粗糙程度和壓力大小不變，改變接觸面積大��；實(shí)驗(yàn)中將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．由此得出：滑動(dòng)摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小是錯(cuò)誤的，因?yàn)榻佑|面積減小一半的同時(shí)壓力也減小一半，存在兩個(gè)變量
（4）用圖乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，無(wú)論長(zhǎng)木板是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊都處于靜止?fàn)顟B(tài)，受拉力與摩擦力平衡，拉力等于摩擦力，并且容易讀數(shù)．
故答案為：（1）勻速直線運(yùn)動(dòng)；（2）靜止；摩擦力；（3）不正確，沒有考慮壓力也減小一半；（4）勻速直線運(yùn)動(dòng)；靜止；容易．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究影響摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，考查了對(duì)實(shí)驗(yàn)的評(píng)析及二力平衡條件在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，把握住是否能保持正方體木塊勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)，另外此實(shí)驗(yàn)還考查了控制變量法的應(yīng)用．