题目内容

4．在探究“影响摩擦力大小的因素”实验中，同学们猜想摩擦力的大小可能与以下因素有关：①接触面所受的压力；②接触面的粗糙程度；③接触面积的大小；④物体运动的快慢．为此，小明通过如图所示的实验进行验证．

（1）实验中需用弹簧测力计水平匀速拉动木块，使它沿长木板滑动．根据二力平衡知识可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数
（2）小明在探究猜想①时，利用下图中甲、乙两组数据比较得出：“压力越大，滑动摩擦力就越大”的结论．你认为他这样对比这两组数据就得出这样的结论对吗？不对．你的理由是：没有控制接触面的粗糙程度相同．
（3）对比实验甲和丙，是为了验证猜想②；（填猜想因素的序号）．得出的结论是在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
（4）小明利用图甲实验装置验证猜想③，须再把木块侧放，并按正确的方法拉动木块，发现两次弹簧测力计的示数相等，从而得出：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关（“有关”或“无关”）．
（5）为了验证猜想④是否正确，小华同学用图甲装置进行了二次实验，实验记录如表：
实验次数木块运动速度（m/s）测力计示数（N）
10.050.6
20.100.6
30.150.6
由实验记录可知，猜想④是错误（选填“正确”或“错误”）的．
（6）在实验探究中，小华同学应用的研究物理问题的方法是B．
A．类比法        B．控制变量法       C．推理法          D．等效替代法．

分析 ①在本实验中，拉动木块做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，据此得出摩擦力的大小；
②滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，在实验中，要运用控制变量法对实验的现象和数据进行分析，从而得出结论；滑动摩擦力的大小与接触面积、运动速度等因素无关．结合上述知识，对题干中的问题可逐一做出解答．

解答 解：（1）实验中需用弹簧测力计水平匀速拉动木块，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡知识可知，可得出摩擦力的大小；
（2）通过图中甲、乙两组数据比较得出：“压力越大，滑动摩擦力就越大”的结论．这一结论是不可靠的，根据控制变量法的要求，实验中没有控制接触面的粗糙程度相同．
（3）对比实验甲和丙可以看出，压力相同，接触面不同，因此这是为了验证猜想②；可得出的结论是在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
（4）要验证猜想③，须再把木块侧放，并按正确的方法拉动木块，发现两次弹簧测力计的示数相等，从而得出：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关．
（5）从实验记录可以看出，压力和接触面不变时，无论拉动的速度如何，弹簧测力计的示数不变以，因此可验证猜想④是错误的．
（6）在实验探究中，探究一个量与多个变量的关系，应用的研究物理问题的方法是控制变量法，故B符合题意．
故答案为：（1）水平匀速；二力平衡；
（2）不对；没有控制接触面的粗糙程度相同；
（3）②；在其他条件相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大；
（4）侧；无关；
（5）错误的；
（6）B．

点评 本题考查了在探究“影响摩擦力大小的因素”实验中，二力平衡和控制变量法的运用，重点是运用控制变量法对实验的现象和数据进行分析，并得出相应的结论．

练习册系列答案
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