题目内容

17．如图为小敏做“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，图丙所用的是叫粗糙的木板，小敏做出了如下猜想：

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，小敏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运动，目的是使拉力等于摩擦力；
（2）为了验证猜想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）比较甲、丙两图可得出：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．
（5）小敏感到实验中弹簧测力计读数有一定的困难，经过思考，她提出按照图丁所示来改进实验装置（拉动木板），实验效果显著改善，请你写出这样改进的好处：操作方便，实验中不必再控制物体做匀速直线运动；弹簧测力计处于静止状态，比较容易读数．

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；
（5）木块与弹簧测力计静止不动，不需要控制木板做匀速直线运动，便于实验操作，便于弹簧测力计读数．

解答 解：（1）要测滑动摩擦力，需拉动木块做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等．
（2）为了验证猜想A，比较图甲和图乙可得出：在接触面的粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；
（3）同样的道理，比较甲与丙相比，压力相同，接触面的粗糙程度不同，因此是探究的摩擦和大小与接触面的粗糙程度的关系，可得出的结论是：在压力相同时，接触面越粗糙，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；
（5）木块与弹簧测力计固定不动，拉动木板运动，该实验设计的优点是：一方面，物体不必做匀速直线运动，便于实验操作，另一方面，弹簧测力计处于静止状态，便于读数．
故答案为：（1）匀速直线；（2）接触面的粗糙程度；（3）甲；丙；（4）C；错误；（5）操作方便，实验中不必再控制物体做匀速直线运动；弹簧测力计处于静止状态，比较容易读数．

点评 本题是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验，考查了控制变量法的应用及测量摩擦力的方法．

练习册系列答案
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