题目内容
【题目】如图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;
(2)观察图甲、乙,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,_____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)在实验后交流的过程中,小华发现有同学设计的实验装置如图丁所示,实验时,在托盘中放入适量的砝码,使木块做匀速直线运动;(滑轮的摩擦不计)
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ml 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。由此得出: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】匀速直线 压力 越大 D 未控制压力一定 截去部分叠在剩余部分上面
【解析】
(1)[1]实验时为了测出滑动摩擦力大小,应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,此时摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡,可知此时滑动摩擦力与拉力大小相等。
(2)[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)[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[4]因为图丁的设计中,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。
故选D。
②[5][6]小华在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。