题目内容

4．在”探究影响滑动摩擦力大小的因素“实验中：
（1）将物体A置于水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做匀速直线运动运动，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小．实际操作中，有时会发现，弹簧测力计的示数时大时小，原因是弹簧测力计拉着物体块做的不是匀速直线运动；（或：木板各处的粗糙程度不同）．
（2）小明设计了如图所示的实验方案，通过实验得到了正确的结论．

①下列各种现象中，利用了该实验结论的是B．（选填序号）
A．汽车在结冰的路面行驶时，在车轮上缠绕铁链
B．用力压住橡皮，擦去写错的字
C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木
②若甲图中物体运动的速度大小为v1，乙图中物体运动的速度大小为v2，实验过程中，关于v1和v2的大小，下列说法正确的是D．（选填序号）
A．v1一定大于v2     B．v1一定小于v2
C．v1一定等于v2      D．v1可以大于、等于或小于v2．
序 号支持面木块对支持面的压力/N滑动摩擦力/N
①棉布2
②木板4
③玻璃板6
（3）某同学在实验时，设计了如下表格，并记录了部分实验数据，从该表格中，你能发现他在实验设计方面存在的问题吗？请指出在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时，没有控制接触面粗糙程度不变．

分析 （1）测量摩擦力，需沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力平衡，大小相等；
（2）①滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，根据实验现象得出相应的结论，再对照选项分析其应用是哪一个；
②滑动摩擦力大小与物体运动速度无关．
（3）滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，在探究其中一个量时，应控制另一个量不变．据此对实验做出评价．

解答 解：（1）实验中，需用测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小．实际操作中，有时会发现，弹簧测力计的示数时大时小，原因是弹簧测力计拉着物体块做的不是匀速直线运动．
（2）①如图的实验中，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，测力计的示数不同，可知接触面的粗糙程度相同，压力越大，滑动摩擦力越大；
A．汽车在结冰的路面上行驶，在车轮上缠绕铁链，是增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，不合题意；
B．用力压住橡皮，擦去写错的字，是在接触面粗糙程度相同时，增大压力来增大摩擦力，符合题意；
C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木，是变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦力，不合题意．
故利用上述结论的是选项B．
②滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与物体运动速度无关，所以甲图中物体运动的速度v1可以大于、等于或小于乙图中物体运动的速度v2，故选项D正确．
（3）从表中实验可以看出，三次的接触面不同，压力大小也不同，不符合控制变量法的要求．因此，实验中存在的问题是：在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时，没有控制接触面粗糙程度不变；或“在探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时，没有控制压力的大小不变”；或“在影响滑动摩擦力大小的两个因素中，没有在保持一个因素不变的条件下，研究另一个因素对摩擦力大小的影响”．
故答案为：（1）匀速直线运动； 弹簧测力计拉着物体块做的不是匀速直线运动；
（2）①B； ②D；
（3）在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时，没有控制接触面粗糙程度不变．
（或“在探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时，没有控制压力的大小不变”；或“在影响滑动摩擦力大小的两个因素中，没有在保持一个因素不变的条件下，研究另一个因素对摩擦力大小的影响”）

点评 此题考查学生对于影响滑动摩擦力大小的因素实验的理解和掌握，注意二力平衡条件和控制变量法的应用．

练习册系列答案
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