Question

9．教室的门栓坏了，门经常被风吹开，这是门与门框间摩擦太小的缘故．如何增大摩擦呢？同学们提出一些设想，概括如下：
（a）通过增大压力增大摩擦
（b）通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦
（c）通过增大接触面积增大摩擦
（d）通过增大运动速度增大摩擦

为了验证这些设想是否可行，他们利用长方体木块、铁块、弹簧测力计、毛巾和水平桌面等，进行实验探究（如图1示），并将数据记入下表中：

实验次数	接触面情况		速度	压力/N	摩擦力/N
	接触面	接触面积/m2
1	木与桌面	0.01	v	5	1
2	木与桌面	0.01	2v	5	1
3	木与桌面	0.01	v	10	2
4	木与毛巾面	0.01	v	5	★
5	木与桌面	0.005	v	5	1

（1）比较实验1、2可知，设想d是错误的，判断的理由是在压力、接触面积、接触面粗糙程度相同时，速度不同，摩擦力相同．
（2）比较实验1和5两组数据，可以判断设想C是否正确；在实验中，测量摩擦力时应保持木块在水平桌面上作匀速直线运动；图2中的弹簧测力计示数是表中“★”处的数值，其大小为2.5N．
（3）某同学分析实验3、4数据，并支持设想b，你认为他这种分析方法不正确（填“正确”或“不正确”），其理由是没有控制压力相同
（4）请你利用上述分析得出的结论，写出一种能将门关紧的方法：在门与门框间夹物体．

Answer 1

分析 （1）摩擦力大小可能跟压力大小、接触面积、接触面粗糙程度、运动速度大小有关，探究摩擦力大小跟其中一个因素之间的关系时，控制其它因素不变，改变该因素，得出摩擦力大小跟该因素之间的关系；
（2）①要探究滑动摩擦力的大小和接触面积的大小无关，要控制压力、速度、接触面粗糙程度相同，接触面积不同，比较摩擦力大小，若摩擦力相同，则滑动摩擦力与接触面积无关；若摩擦力不相同，则滑动摩擦力与接触面积有关，据此选择；
②弹簧测力计水平拉动木块，木块进行匀速直线运动时，木块水平方向上受到滑动摩擦力和拉力作用，这两个力是平衡力，大小相等，间接测量滑动摩擦力大小；
③弹簧测力计读数：首先确定每一个小格和每一个大格代表的示数，然后根据指针位置读数；
（3）采用控制变量法探究滑动摩擦力跟其中一个因素关系时，一定控制其它因素不变，才能得出正确结论；
（4）可以通过增大压力、或增大接触面粗糙程度的方法来增大门和门框之间的摩擦力．

解答 解：
（1）实验1、2，压力、接触面积、接触面粗糙程度一定时，速度不同，但摩擦力相同．所以设想d是错误的；
（2）①实验1、5，压力、速度、接触面粗糙程度一定时，接触面积不同，但摩擦力相同，可见，滑动摩擦力的大小和接触面积的大小无关，所以设想c是错误的；
②在实验过程中，保持弹簧测力计水平拉动木块进行匀速直线运动，滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等，间接测量滑动摩擦力大小；
③弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.2N，所以滑动摩擦力为2.5N；
（3）由实验3、4的实验数据可知，接触面积、速度相同，但接触面粗糙程度、压力大小都不同，这种分析方法不正确，不能得出摩擦力和接触面粗糙程度的具体关系；
（4）我们可以在在门与门框间夹物体，以增大门和门框之间的摩擦力，将门关紧．
故答案为：
（1）d；在压力、接触面积、接触面粗糙程度相同时，速度不同，摩擦力相同；
（2）1和5；匀速直线；2.5；
（3）不正确；没有控制压力相同；
（4）在门与门框间夹物体．

点评 本题为探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验，考查了学生分析实验数据得出实验结论的能力，理解并利用好控制变量法是本题的关键．