题目内容

【题目】如图一所示是小华物理学习小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做运动,这样做便于测量滑动摩擦力的大小.
(2)观察图甲、乙,发现弹簧测力计的示数F1<F2 , 说明:由此可知,在接触面粗糙程度相同时,越大,滑动摩擦力越大.
(3)观察图甲、丙,发现弹簧测力计的示数F1<F3 , 说明:压力一定时,接触面粗糙程度 , 滑动摩擦力越大.
(4)实验后,在交流的过程中,小华发现有同学设计的实验装置如图二所示,实验时,在托盘中放入适量的砝码,使木块做匀速直线运动. 请回答下列问题:
①为了测木块滑动摩擦力,需要测量物理量是(填编号).
A.木板的质量m1 B.木块的质量m2
C.砝码的质量m3 D.托盘和砝码的总质量m4
②木块的滑动摩擦力大小f=(用已知和测量的物理符号表示).
③小华猜想:摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是,他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切去一部分后,用剩下的部分继续进行实验,测得的滑动摩擦力变小,由此可知:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小,你认为她的探究过程存在的问题是 , 正确的做法是:小华将木块沿竖直方向切去一部分后,只要将 , 就可以进行实验并得出正确结论.

【答案】
(1)匀速直线
(2)压力
(3)越大
(4)D;m4g;未控制压力一定;截去部分叠在剩余部分上面
【解析】解:(1)弹簧测力计拉动木块时,弹簧测力计显示拉力大小,要使滑动摩擦力等于拉力,必须让木块保持匀速直线运动;(2)甲、乙两图接触面粗糙程度相同,压力不同,发现弹簧测力计的示数F1<F2 , 由此可知:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;(3)甲、丙两图压力相同,接触面粗糙程度不同,发现弹簧测力计的示数F1<F3 , 说明:压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;(4)①因为图二的设计中,对木块的拉力来自托盘的砝码的总重力,所以为了测量木块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是托盘和砝码的总质量m4;②木块的滑动摩擦力表达式为f=m4g;③小华将木块沿竖直方向截去一部分后,用剩下部分继续进行实验,测得木块所受的滑动摩擦力变小.由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小.在她的探究过程中没有控制压力大小一定,不符合控制变量法的要求,因此结论不可靠.正确的做法是:将木块沿竖直方向截去一部分后,将截去部分叠在剩余部分上面进行实验,这样既保证了接触面的粗糙程度相同,也保证了压力不变,符合控制变量法的要求.所以答案是:(1)匀速直线;(2)压力;(3)越大;(4)①D;②m4g;③未控制压力一定; 截去部分叠在剩余部分上面.

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