题目内容
【题目】小伟要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
①接触面所受的压力大小;
②接触面的粗糙程度;
③接触面积的大小。
![]()
接下来小伟通过如图所示的实验操作来验证他的猜想:
(1)本实验用到了物理学中最常用的探究方法,即______________。
(2)实验中小伟应该用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上_________滑动,这样做是根据二力平衡的知识得出拉力_________(选填“大于”、“等于”或“小于”)摩擦力,从而间接测出木块所受的摩擦力的大小。
(3)如果小伟要探究猜想②,他应该选择_____两幅图所示的实验步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论:在压力相同的情况下,_________,滑动摩擦力越大。
(4)小伟要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论可靠吗?答:_______。小伟在实验中存在的问题是_______。
【答案】控制变量法 匀速 等于 甲丙 接触面越粗糙 不可靠 没有控制压力大小相同
【解析】
(1)影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度,研究与压力的关系时,要控制接触面的粗糙程度不变,研究与接触面粗糙程度的关系需要控制压力不变,这种方法叫控制变量法;
(2)实验中小伟应该用弹簧测力计水平匀速拉动木块在长木板上滑动,此时木块水平方向上受到的拉力与摩擦力来一对平衡力,根据二力平衡的知识得出拉力等于摩擦力,从而间接测出木块所受的摩擦力的大小。
(3)小伟要探究猜想②,即滑动摩擦力与接触面的粗糙程度要控制压力大小相同,只改变接触面的粗糙程度,故他应该选择甲丙两幅图所示的实验步骤来操作;
比较甲丙测力计示数,发现丙中测力计示数更大一些,即丙中木块木块受到的滑动摩擦力更大一些,可得出结论:在其他因素相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)小伟要探究猜想③,即研究滑动摩擦力大小与接触面积的大小关系,要控制压力大小和接触面粗糙程度相同,他将木块切去一半,压力也变小了,重复甲的操作过程,故比较甲和丁的实验结果不得出:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关的结论。即结论不可靠,没有控制压力大小相同。