Question

18．在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中，某同学提出下列猜想：
Ⅰ、与物体速度的大小有关
Ⅱ、与接触面的粗糙程度（表面状况）有关
Ⅲ、与压力的大小有关

（1）为了验证上述猜想是否正确，他采用了图甲所示的装置进行验．实验中应拉着弹簧测力计使木块沿水平方向做匀速直线运动．
（2）实验时他发现弹测力计的示数不稳定，便对实验装置进行改进，如图乙所示，他用双面胶将弹簧测力计固定在长方体木块的上表，用细线连接弹簧测力计的挂钩和电动机．在木块上放置不同的砝码，当电动机以不同的转速工作时，通过细线水平拉动木块以不同的速度做匀速直线运动．实验记录如下

实验次数	表面状况	压力/N	摩擦力/N	木块的速度/m/s
1	木块------木板	2.0	0.6	0.1
2	同上	4.0	1.2	0.1
3	同上	4.0	1.2	0.2
4	木块-----砂纸	2.0	1.0	0.1

①分析2、3两次实验记录，可以初步验证猜想Ⅰ是错误的（填“正确”或“错误”）．
②分析1、4两次的实验记录，可初步验证猜想Ⅱ．
③分析1、2两次的实验记录，可初步验证猜想Ⅲ．
（3）在做第3次试验时，若撤销拉力后木块还在木板上减速滑动，此时木块受到的摩擦力等于1.2N．（填“大于”或“小于”或“等于”）

Answer 1

分析 （1）滑动摩擦力是产生在物体接触面上的力，因此，在测量时应运用转换法，通过二力平衡的原理，借助弹簧测力计的拉力将其测出．因此，在拉动木块时要求沿水平方向做匀速直线运动，使拉力与摩擦力成为一对平衡力；
（2）根据影响摩擦力大小的两个因素，结合控制变量法，可对图甲、图乙中的变量和控制量进行分析；
（3）根据影响滑动摩擦力的因素分析答题．

解答 解：（1）因为只有木块做匀速直线运动时，摩擦力和拉力才是一对平衡力，它们的大小才会相等，因此，实验中应用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动；
（2）①在3、4两次实验中，其压力、表面状况和运动的速度都是不相同的，故不能研究摩擦力的大小与物体运动速度的关系，猜想Ⅰ是错误的；
②想验证摩擦力的大小与接触面的粗糙程度（表面状况）有关，即需选择压力、速度相同，但接触面的粗糙程度不同的实验进行比较即可，故选1、4两次实验；
（3）滑动摩擦力与物体间的压力、接触面的粗糙程度有关，在做第3次试验时，若撤销拉力后木块还在木板上减速滑动，压力与接触面的粗糙程度不变，木块受到的滑动摩擦力不变，此时木块受到的摩擦力等于1.2N
③想验证摩擦力的大小与压力是否有关，即需选择表面粗糙程度、速度相同，但压力不同的实验进行比较即可，故选1、2两次实验；
故答案为：（1）匀速直线；（2）①错误；②1、4；③1、2．（3）等于．

点评 本实验中初中物理中较为典型的探究实验之一，主要运用了转换法和控制变量的研究方法，这是实验成功的基础，也是我们应该熟练掌握的实验技能．同时，二力平衡条件的运用、对实验结论的正确分析，也是我们应该从这类实验题中应该学到的．