Question

20．在探究“影響摩擦力大小的因素”實驗中，同學們猜想摩擦力的大小可能與以下因素有關：①接觸面所受的壓力大小 ②接觸面的粗糙程度 ③接觸面面積的大小．為此，小明通過如圖所示的實驗進行驗證．

（1）實驗中用彈簧測力計拉動長方木塊，使它沿長木板做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡原理測出木塊與長木板間的摩擦力．
（2）對比圖甲和圖乙，可以驗證猜想①．
（3）對比圖甲和圖丙，可以驗證猜想②．（填序號）
（4）小明利用圖甲實驗裝置驗證猜想③，需再把木塊豎放，并按正確的方法拉動木塊，發(fā)現(xiàn)兩次彈簧測力計的示數(shù)相等，從而得出：滑動摩擦力的大小與接觸面面積的大小無關．

Answer 1

分析 （1）利用測力計的示數(shù)來反應摩擦力的大小，是根據(jù)二力平衡的條件．因此要讓木塊做勻速直線運動．
（2）研究摩擦力大小與什么因素有關，要利用控制變量法來研究，研究與壓力大小是否有關，必須要保證壓力大小不同．甲、乙符合條件．
（3）甲、丙兩圖的不同點也可得出摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系；
（4）要探究摩擦力大小與接觸面積的關系，需保持其它條件不變，改變接觸面積的大小，將木塊平放、側放、豎放，比較測力計的示數(shù)．

解答 解：（1）要使測力計的示數(shù)與摩擦力相等，木塊必須處于平衡狀態(tài)，使拉力與摩擦力是一對平衡力．故要勻速拉動．
（2）比較甲、乙兩圖發(fā)現(xiàn)：接觸面的粗糙程度相同，而壓力大小不同，由此可知研究的是摩擦力與壓力大小的關系．
（3）比較甲、丙兩圖發(fā)現(xiàn)：壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，由此可知研究的是摩擦力與接觸面粗糙程度的關系．
（4）要得出摩擦力大小與接觸面積大小無關，應改變接觸面積的大小，圖中木塊平放，發(fā)現(xiàn)兩次彈簧測力計的示數(shù)相等，從而得出：滑動摩擦力的大小與接觸面面積的大小無關．
故答案為：（1）二力平衡；（2）乙；（3）②；（4）豎．

點評 本題是探究影響摩擦力大小因素的實驗，此題要把握兩個方法：①利用二力平衡的條件的轉換法．②控制變量法的應用．