Question

7．车大量增加，给人们的生活带来方便，但交通事故也随之增加，交通事故发生的一个重要原因是汽车从制动到完全停下来需要前进一段距离，这段距离的大小与轮胎和地面之间的摩擦力有直接的关系，同学们以“探究摩擦力大小与哪些因素有关”为课题进行了如下探究：
表是某小组同学利用长木板、毛巾、2块完全相同的带钩立方体木块、弹簧测力计等器材，在实验探究时得到的一组实验数据：

实验次数	与木块的摩擦面	木块的放置方式	弹簧测力计的示数/N
1	木板表面	一木块平放	1.8
2	木板表面	一木块平放	2.9
3	毛巾表面	一木块平放	2.4
4	木板表面	两木块叠放	3.6

（1）你认为表中哪个数据是不合理的？答：2.9，并指出在弹簧测力计正常使用下导致数据不合理的原因：是由于没有匀速拉动木块造成的．
（2）分析第1和第4两次实验数据，在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大．这种研究问题的方法通常叫控制变量法．
（3）小丽同学提出了一个问题：摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关呢？然后她将木块沿竖直方向截取一半 后，测得木块所受摩擦力变为原来的一半，她由此得出：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缺陷是没有控制压力不变．要“探究摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关”应该选择一个长方体（填“长方体”或“正方体”）木块，至少需要通过做2次实验（选填“1”或“2”）才能得出较为准确的结论．
（4）人们雪后常在汽车轮胎上缠绕防滑链，这样可以减少交通事故的发生，此做法的道理是在压力不变的情况下，增大了接触面的粗糙程度从而增大（选填“增大”或“减小”）摩擦力．

Answer 1

分析 控制变量法的运用，是本实验的基本研究方法，同时，在用弹簧测力计拉动木块时，一定要尽量使其做匀速直线运动，这样拉力与摩擦力才是一对平衡力．因此，无论在设计实验、进行实验还是分析实验结论的过程中，都要注意这几点．

解答 解：（1）分析1、2两次实验可知，实验条件相同，弹簧测力计的示数应该不变，因此必定有一个出现了问题，再与实验3的结果相比较可以看出，第2次实验的2.9N显然是偏大了，造成这一结果的原因，可能是由于没有匀速拉动木块造成的；
（2）第1和第4两次实验中，接触面相同，木块的压力不同，弹簧测力计的示数不同，因此可得出在接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大；
（3）根据控制变量法的要求，在研究摩擦力大小与接触面积大小是否有关时，应保持压力、接触面的粗糙程度不变，因此，小丽的设计明显违背了控制变量法的要求；最简便的做法是选择一个长方体木块，这样在压力不变的情况下，可通过改变不同的侧面来改变接触面积的大小，至少通过两次实验，可得出相应的结论；
（4）防滑链的作用是在压力不变的情况下，在增大了接触面的粗糙程度，进而增大了摩擦力，达到了减少交通事故的效果．
故答案为：（1）2.9；是由于没有匀速拉动木块造成的；
（2）接触面的粗糙程度；压力；
（3）没有控制压力不变；长方体；2；
（4）接触面的粗糙程度；增大．

点评 解和运用控制变量法，是解决此题中多个问题的关键，对此题中牵扯到了三个因素，我们一定要明确摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，与接触面积的大小无关．同时，在分析实验数据时，还要一定要特别注意如果不能匀速拉动弹簧测力计，可能对测量结果造成的影响．