Question

17．为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验．

（1）实验过程中，用弹簧测力计必须（选填“必须“或“不必“）沿水平方向拉着物块做匀速直线运动．
（2）在四次实验中，滑动摩擦力最小的是丁（选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”）．
（3）比较甲、乙实验，初步可得出的结论是滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关．
（4）比较乙、丙实验，初步可得出的结论是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度大有关．
（5）比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是错误（选填“正确”或“错误”）的．如果要探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关，接下来丁中的实验操作是把切去物体A的另一半放在A物体上面，重做实验．
（6）小明对实验装置进行改动，如图戊所示，重复实验发现效果更好，改进的实验中，小明不一定（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板．

Answer 1

分析 （1）用弹簧测力计水平匀速拉动物块，物块做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，滑动摩擦力等于测力计的示数．
（2）滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和物体间的压力有关，接触面越光滑、物体间的压力越小，滑动摩擦力越小．
（3）（4）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．
（5）研究滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关，要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同，据此分析；
（6）根据图示实验装置分析答题．

解答 解：（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时物块处于平衡状态，由平衡条件可知，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数．
（2）由图示四次实验可知，在实验丁中，物体间的压力最小，接触面粗糙程度最小，因此滑动摩擦力最小．
（3）由图甲、乙所示实验可知，接触面的粗糙程度相同，乙图中物体间的压力不同，测力计示数不同，即滑动摩擦力不同，故滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关；
（4）由图乙、丙所示实验可知，物体间的压力相等，丙中接触面的粗糙程度不同，测力计示数不同，故比较乙、丙所示实验可得出：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度大有关．
（5）研究滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关，要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同，由图甲、丁所示实验可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，由于没有控制物体间的压力相同，他的结论是错误的：为控制压力大小相同，可将把切去物体A的另一半放在A物体上面，重做实验；
（6）由图戊所示实验可知，拉动木板时物块保持不动，物块处于平衡状态，滑动摩擦力等于测力计的拉力，实验时不需要匀速拉动长木板．
故答案为：（1）必须；等于；（2）丁；（3）压力大小；接触面粗糙程度；（4）错误；没有控制物体间的压力相同；（5）不一定．
故答案为：（1）丁；（2）丁；（3）滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关；
（4）滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度大有关；
（5）错误，把切去物体A的另一半放在A物体上面，重做实验；（6）不一定．

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和对实验方案的评估．