Question

【題目】在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”的過程中，一些同學(xué)作出了以下猜想：

猜想A：滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)；

猜想B：滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面的壓力大小有關(guān)；

猜想C：滑動(dòng)摩擦力的大小可能與產(chǎn)生摩擦力的兩物體間接觸面積的大小有關(guān)。

為了檢驗(yàn)上述有關(guān)猜想是否正確，某同學(xué)選用了一塊底面與各個(gè)側(cè)面粗糙程度均相同的長方體木塊，并設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)方案：

（1）實(shí)驗(yàn)中用彈簧測力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，使其在長木板上做______________運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，摩擦力的大小就等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)是利用了______________知識(shí)。

（2）甲、乙兩步實(shí)驗(yàn)是為了檢驗(yàn)上述猜想_________________

（3）分析甲、丙兩步實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論：______________

（4）為了檢驗(yàn)“猜想C”是否正確，可在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上再增加一個(gè)步驟，寫出你所設(shè)計(jì)的這一實(shí)驗(yàn)步驟。___。

（5）另一同學(xué)發(fā)現(xiàn)，按教材給出的裝置圖（圖甲所示）做實(shí)驗(yàn)時(shí)很不方便，他經(jīng)過思考對實(shí)驗(yàn)裝置圖做了改進(jìn)，如圖乙所示，將彈簧測力計(jì)一端固定，另一端水平拉著木塊，實(shí)驗(yàn)時(shí)用力水平拉動(dòng)木塊下面的長木板（實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)的重力可以不計(jì)）。

請你分析比較兩種裝置圖，并回答下列問題。

①從實(shí)驗(yàn)操作方面考慮，圖乙的優(yōu)點(diǎn)是：_____________________________

②從實(shí)驗(yàn)誤差方面考慮，圖乙的優(yōu)點(diǎn)是：________________________

Answer 1

【答案】勻速直線 二力平衡 B 壓力相同，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大 圖丙中的木塊立放，用彈簧測力計(jì)勻速直線拉動(dòng)，讀出拉力 不用做勻速直線運(yùn)動(dòng) 彈簧測力計(jì)靜止讀數(shù)，誤差較小

【解析】

（1）使木塊在長木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊所受的摩擦力和彈簧測力計(jì)的拉力是一對平衡力，它們的大小相等．

（2）由圖知，甲乙接觸面的粗糙程度相同，乙加砝碼后增大了壓力的大小，是為了探究摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系，檢驗(yàn)的是猜想B。

（3）由甲丙可知，壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，是探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系，可得壓力相同，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；

(4)猜想C是探究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面積大小的關(guān)系，要控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變，所以把長方體木塊側(cè)放在毛巾表面，用彈簧測力計(jì)拉木塊，使木塊沿直線勻速運(yùn)動(dòng)，記下此時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)，兩次彈簧測力計(jì)示數(shù)進(jìn)行比較。

（5）①木塊所受的摩擦力無法直接測量，采用轉(zhuǎn)換法，當(dāng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受平衡力，彈簧測力計(jì)的拉力與摩檫力相等，但用圖甲時(shí)，由于人為的原因可能使木塊無法長時(shí)間的做勻速直線運(yùn)動(dòng)，圖乙中拉動(dòng)的是木板，彈簧測力計(jì)始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，不管木板是否勻速運(yùn)動(dòng)，都可穩(wěn)定測出摩擦力的大小；

②從誤差角度考慮，圖乙中彈簧測力計(jì)處于靜止，便于讀數(shù)，減小了由于指針晃動(dòng)而引起的讀數(shù)誤差。