Question

5．如图为李明同学“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验，其中图甲和图乙所用的是粗糙程度相同且较光滑的木板，图丙用的是较粗糙的木板，小明做出了如下猜想：
猜想A：滑动摩擦力大小与压力有关；
猜想B：滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关；
猜想C：滑动摩擦力大小与接触面积有关．
为了验证以上猜想，小明设计了如下的实验过程：
（1）实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做匀速直线运动，目的是使拉力等于摩擦力；
（2）为验证猜想A，比较图甲和图乙可得出：接触面的粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）比较图乙和图丙，可得出：压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）将图甲中的木块侧放进行实验，测出的摩擦力与图甲实验所测出的摩擦力相同，可验证猜想C是错误（选填“正确”或“错误”）的．

Answer 1

分析 （1）在此题中要掌握二力平衡条件的应用，要测量摩擦力的大小，需拉动测力计做匀速直线运动，此时拉力大小与摩擦力大小相等；
（2）（3）根据影响摩擦力大小的两个因素，结合控制变量法，可对不对实验次数中的变量和控制量进行分析，地而得出实验结论；
（4）用控制变量法研究摩擦力大小和接触面积的关系，控制压力大小、接触面粗糙程度不变，改变接触面积．

解答 解：（1）用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由平衡条件可知，拉力等于摩擦力．
（2）由图甲和图乙所示实验可知，接触面的粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大，可以验证猜想A；
（3）由图乙和图丙所示实验可知，物体间的压力相同而接触面的粗糙程度不同，物体受到的摩擦力不同，由此可知，压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
（4）将图甲中的木块侧放进行实验，让长方体木块侧放或竖放来改变接触面积的大小，测出的摩擦力与图甲实验所测出的摩擦力相同，故滑动摩擦力大小与接触面积无关，可验证猜想C是错误的；
故答案为：（1）匀速直线；（2）接触面的粗糙程度；（3）乙；（4）C；错误．

点评 （1）滑动摩擦力在物体的接触面上，所以摩擦力的大小无法直接测量，可借助于平衡力的条件，将摩擦力的大小转化成测力计示数的大小进行测量；
（2）由猜想可知滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度、压力的大小、接触面积的大小等有关，因此在分析实验结论和设计实验步骤时应使用控制变量的方法．