Question

5．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．增大压力增大摩擦；　
b．增大接触面粗糙程度增大摩擦；
c．增大接触面积增大摩擦；　
d．增大运动速度增大摩擦．
为了验证这些设想，他们利用长方体木块、铁块、弹簧测力计、毛巾和水平桌面等，进行如图所示的实验探究，并将数据记入表中：

实验	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	2.5
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，判断的理由是在接触面的粗糙程度、接触面积大小、压力大小不变的情况下，摩擦力大小与速度无关．
（2）比较实验1、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做匀速直线运动；
（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（选填“正确”或“不正确”），其理由是没有保持压力大小不变．
（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：在门与门框中夹物体等．

Answer 1

分析 （1）、（2）、（3）物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法．
在研究影响摩擦力大小与某个因素的关系时，要保持其它的因素不变，只改变这个因素．
（4）根据影响摩擦力的因素回答．

解答 解：（1）控制接触面粗糙程度、接触面积大小、压力大小不变，变化的是速度，由表中数据可知，
摩擦力大小与速度无关，所以，设想d是错误的；
（2）研究摩擦力大小与接触面积大小的关系时，应控制另外几个因素不变，因此，比较实验1、5两组数据，可以判断设想c是否正确；根据二力平衡，在实验中，测量摩擦力时应保持木块在水平桌面上做匀速直线运动；
（3）由表格中知，实验3、4数据中，接触面的粗糙程度和压力大小都在变化，所以，他这种方法不正确；
（4）分析1、3数据和1、4数据可得出：摩擦力大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，所以增大压力或增加接触面的粗糙程度能将门关紧．
故答案为：（1）d；在接触面的粗糙程度、接触面积大小、压力大小不变的情况下，摩擦力大小与速度无关；（2）1、5；匀速直线运动；
（3）不正确；没有保持压力大小不变；
（4）在门与门框中夹物体等．

点评 本题联系实际，探究影响摩擦力大小的因素，重点考查测摩擦力的原理、控制变量法的运用．