Question

20．小梦在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时，作了如下猜想：
A．可能与接触面的粗糙程度有关；B．可能与压力的大小有关．接着她按图所示的步骤进行实验：
（1）步骤①和②是为了验证猜想A（选填“A”或“B”）．
（2）小梦接着按步骤①和③探究另一猜想．你认为步骤③能否测出摩擦力？不能．
（3）小梦想：滑动摩擦力的大小是否与物体运动的速度有关呢？她用①的装置进行实验：先水平拉动木块匀速滑动，读出弹簧测力计的示数为2N，紧接着增大拉力使木块加速滑动，读出此时弹簧测力计的示数为4N．根据上述实验，小梦得到了“在压力和接触面粗糙程度一定时，物体运动的速度越大，滑动摩擦力越大”的结论．分析操作过程小梦的结论是不可信的，原因是没有匀速拉动木块运动．
（4）上题中小梦增大拉力使木块加速滑动时，木块所受的摩擦力为2 N．

Answer 1

分析 （1）比较①②两图，采用了控制变量法，可以看出分别验证是哪个猜想，并可得出相应的结论；
（2）从摩擦力的方向与二力平衡的条件进行分析；
（3）物体匀速直线运动时，拉力等于摩擦力；物体进行加速直线运动时，拉力大于摩擦力；物体进行减速直线运动时，拉力小于摩擦力；
（4）根据影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度分析．

解答 解：
（1）比较①②两图，接触面材料不同，压力相同，说明滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关，验证了猜想A；
所探究的摩擦力是指木块和木板之间的滑动摩擦力；
（2）摩擦力的方向：沿接触面，与物体相对运动的方向相反；当木块做匀速直线运动时，木块受平衡力，弹簧的拉力与摩擦力相等，所以拉力的方向必须沿着水平方向，而图中弹簧测力计斜向上拉是错误的，测量的数据不正确；
（3）弹簧测力计拉动物体时，弹簧测力计显示拉力大小，物体做加速直线运动，拉力大于滑动摩擦力，所以弹簧测力计示数大于滑动摩擦力大小，所以小梦的结论不可信，原因是没有匀速拉动木块运动．
（4）因影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度都不变，故小梦增大拉力使木块加速滑动时，木块所受的摩擦力为2N．
故答案为：（1）A；（2）不能；（3）没有匀速拉动木块运动；（4）2．

点评 本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用，体现了对过程和方法的考查．