Question

19．在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中，小明同学提出了以下猜想：
A、滑动摩擦力的大小可能与物体运动的速度有关．
B、滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关．
C、滑动摩擦力的大小可能与压力的大小有关．
小明同学进行了如图的甲、乙、丙三个实验探究过程：
（1）在实验中，小明应该用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，依据二力平衡原理．这时物体所受摩擦力等于弹簧测力计对物体的拉力；
（2）对比甲、乙两图，可以验证猜想C；为验证猜想B，小明采用的是对比乙、丙两图，然后得出了“接触面越粗糙，滑动摩擦力越小”的错误结论，请你告诉他出现这种错误的原因是没有控制压力相同；
（3）在甲探究过程中，若把拉力增大到4N，物体受到的滑动摩擦力为3.6N，物体将做加速（选填“加速“、”减速”、“匀速”）运动；
（4）本实验中，小明采用的实验探究方法与以下哪个不同D．
A．探究蒸发快慢与哪些因素有关
B．探究导体的电阻与哪些因素有关
C．探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关
D．探究牛顿第一定律．

Answer 1

分析 （1）弹簧测力计拉动物体时，弹簧测力计显示拉力大小，要使拉力等于摩擦力，物体要进行匀速直线运动，根据二力平衡条件求出摩擦力大小；
（2）摩擦力可能跟压力大小、接触面粗糙程度、运动速度有关，探究滑动摩擦力大小跟压力大小关系时，一定控制接触面粗糙程度和运动速度不变，改变压力大小，观察摩擦力大小的变化，由此可以判断要选择的实验；
（3）当弹簧测力计水平方向匀速直线拉动物体时，摩擦力大小等于拉力大小，根据二力平衡条件求出摩擦力大小；
滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟物体的运动速度无关，由此可以判断当物体受到的拉力增大时，摩擦力的大小是多少；
（4）当一个物理量受到多个因素的影响时，探究物理量和其中一个因素的关系时，控制其它因素不变，这种方法是控制变量法．

解答 解：
（1）实验时应该沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做 匀速直线运动．依据 二力平衡的原理，这时物体所受的摩擦力等于弹簧测力计对物体的拉力；
（2）由图甲、乙所示实验可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，滑动摩擦力不同，由此可知，滑动摩擦力的大小可能与压力的大小有关，可以验证猜想C．为验证猜想B，应控制物体间的压力相同而接触面的粗糙程度不同，由图乙、丙所示实验可知，物体间的压力不同，两实验没有控制压力相同，因而得出了错误结论；
（3）由图甲所示可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3.6N，由平衡条件可知，滑动摩擦力为3.6N，拉力增大到4N时，物体间的压力不变，接触面粗糙程度不变，摩擦力大小不变，仍为3.6N，此时拉力大于摩擦力，物体受力不平衡，物体做加速运动；
（4）本实验采用了控制变量法，
实验：“探究蒸发快慢与哪些因素有关、探究导体的电阻与哪些因素有关、探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”都采用了控制变量法，实验：“探究牛顿第一定律”应用了理想实验法，D与本实验方法不同，故选D．
故答案为：（1）匀速直线；二力平衡；（2）甲、乙；没有控制压力相同；（3）3.6；加速；（4）D．

点评 （1）掌握摩擦力大小的影响因素，利用控制变量法探究摩擦力大小的影响因素．
（2）实验过程中，一定要保持弹簧测力计水平匀速直线拉动物体，摩擦力大小才等于弹簧测力计示数．