Question

7．小明在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验时，提出了以下猜想：
①滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关；
②滑动摩擦力的大小可能与接触面的面积大小有关；
③滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关；
为了验证上述猜想，小明做了如图所示的一系列实验．

（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，由二力平衡知识可知，此时木块所受的滑动摩擦力大小等于（选填“小于”、“等于”或“大于”）弹簧测力计的示数；
（2）分析比较甲、乙两次实验，可以验证猜想①是正确的；且发现：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）分析比较甲、丁两次实验，可以验证猜想②是错误的．
（4）分析比较甲、丙两次实验，可以验证猜想③是正确的；且发现：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
（5）在实验过程中，小明发现：在图甲实验中以较慢的速度匀速直线拉动木块，在图乙实验中以较快速度匀速直线拉动木块，而F₂＞F₁，因此他认为滑动摩擦力的大小与物体速度有关，他的结论是错误（选填“正确”或“错误”）的，理由是没有控制压力大小相同．

Answer 1

分析 （1）根据二力平衡的条件分析；
（2）（4）（5）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，根据图中现象得出结论；
（3）研究滑动摩擦力的大小可能与接触面的面积大小有关，要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同，由图中测力计示数得出结论．

解答 解：（1）用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，此时木块受平衡力的作用，由二力平衡知识可知，此时木块所受的滑动摩擦力大小 等于弹簧测力计的示数；
（2）分析比较甲、乙两次实验，接触面的粗糙程度相同，乙中压力大，测力计示数大，即摩擦力大，故可以验证滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关，即猜想①是正确的；且发现：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）研究滑动摩擦力的大小可能与接触面的面积大小有关，要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同，故分析比较甲丁两次实验，由图知，测力计示数相同，即滑动摩擦力大小相等，滑动摩擦力的大小与接触面的面积大小无关；故可以验证猜想②是错误的；
（4）分析比较甲、丙两次实验，压力大小相向，丙中接触面粗糙，测力计示大，即摩擦力大，可以验证猜想③是正确的；且发现：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（5）研究滑动摩擦力的大小与物体速度有关，应控制压力大小和接触面的粗糙程度相同，而甲乙两图中压力大小不同，故他认为滑动摩擦力的大小与物体速度有关，他的结论是错误的．
故答案为：（1）等于；（2）①；大；（3）甲、丁；（4）接触面越粗糙；（5）错误；没有控制压力大小相同．

点评 本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用，体现了对过程和方法的考查．