题目内容
【题目】小强同学利用长方体木块、弹簧测力计、钩码、毛巾等在水平木板面上探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,实验过程如图所示。
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(1)在实验中,为了测量滑动摩擦力,应该用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做_____运动,根据_____ 条件可知,此时弹簧测力计的读数就等于木块所受的滑动摩擦力大小。
(2)利用甲、乙图的实验,可以探究滑动摩擦力的大小与_______的关系。利用甲、丙图的实验,可以探究滑动摩擦力的大小与______的关系。
(3)小强同学为探究“滑动摩擦力的大小是否与接触面的面积有关”,他将甲图中的木块切去一半,再重复甲的操作过程,发现弹簧测力计的读数为图甲中示数的一半,他得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的结论,你认为他的结论可靠吗?答:_______________。
如果不可靠,则请说明理由并提出正确的做法。答:___________ 。
【答案】匀速直线 二力平衡 压力大小 接触面的粗糙程度 不可靠,因为没有控制压力大小不变 把甲图中的木块由平放改成侧放,用弹簧测力计拉着木块匀速直线运动,记下拉力
,比较
与
的大小关系
【解析】
[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,大小相等;
[2]根据二力平衡条件可知,此时弹簧测力计的读数就等于木块所受的滑动摩擦力大小。
[3]甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,可以探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
[4]甲、丙两图的压力大小相同,接触面粗糙程度不同,摩擦力较大,可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系。
[5]因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时,应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变,小强将木块沿切去一半后,虽然接触面的粗糙程度没变,但木块对接触面的压力减小了一半,没有控制压力大小不变 , 所以得出的结论不可靠。
[6]正确的做法是把甲图中的木块由平放改成侧放,用弹簧测力计拉着木块匀速直线运动,记下拉力F4,比较F1与F4的大小关系,这样做只改变了接触面面积,压力的大小和接触面的粗糙程度都不变,符合控制变量法的要求。