Question

14．物理是一门实验学科，在实验过程中要用到很多实验方法：
（1）甲图是“测量滑动摩擦力”的实验，用弹簧测力计水平匀速拉动木块在长木板上滑动，读出弹簧测力计的示数．根据二力平衡条件得出滑动摩擦力的大小，这种实验方法叫转换方法；把一个小铁块放在木块上方，如图乙所示，再次测量时，发现弹簧测力计的示数变大，这是因为在同一个接触面，压力越大，滑动摩擦力越大．
（2）用天平称量物体质量时，右盘砝码的质量加上游码示数等于左盘物体的质量，这种实验方法叫做等效替代法．丙图是测量物体质量时，所用砝码和游码位置的情况，则该物体质量为79.4g．
（3）用丁图装置探究“动能大小与质量的关系”，具体做法是：把不同的钢球从相同的高度滚下，使钢球到达水平面时获得相同的速度，通过观察木块被撞击后向前滚动距离的远近，比较两种情况下钢球动能的大小．实验过程除了用到转换法，另外还用到了控制变量法．

Answer 1

分析 （1）摩擦力很难直接观察得到，因此，利用转换法的思想，当用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，这样可得到摩擦力的大小；
滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，而与接触面积无关，在探究时，应运用控制变量法，每次只研究其中的一个量，保持其他的量不变．
（2）天平标尺的分度值是0.2g，物体质量等于砝码质量甲游码对应的刻度值．
（3）实验中通过木块被推动的距离来反映动能的大小，动能与物体的质量和速度有关．

解答 解：（1）利用转换法来测量摩擦力时，当物体做匀速直线运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，此时可通过弹簧测力计的示数得出拉力的大小；
根据图甲和图乙可知，同一接触面，乙接触面受到的压力大，因此同一个接触面，压力越大，滑动摩擦力越大；
（2）物体质量：m=50g+20g+5g+0.4g=79.4g；
（3）把不同的钢球从相同的高度滚下，使钢球到达水平面时获得相同的速度，通过观察木块被撞击后向前滚动距离的远近来比较两种情况下钢球动能的大小．
实验过程中将动能的大小转换木块移动距离的远近，因此用到转换法；同时动能与速度和质量有关，探究动能与质量关系时，需控制速度不变，因此运用了控制变量法．
故答案为：（1）匀速；压力越大；（2）79.4；（3）速度；木块被撞击后向前滚动距离的远近；控制变量．

点评 此题是探究影响滑动摩擦力的因素、动能大小因素的实验以及二力平衡条件的应用、天平的读数灯，明确本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法．