Question

12．某小组同学想探究“滑动摩擦力与哪些因素有关”．成员们分别提出了不同的猜想：
猜想A：滑动摩擦力与物体和接触面的接触面积有关．
猜想B：滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关．
猜想C：滑动摩擦力与物体对接触面的压力有关．
讨论方案过程中，小华提出“该如何测量物体所受滑动摩擦力大小”这一问题．为解决这一问题，他们将一木块置于水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉该木块，如图15所示，并在表一中记录下弹簧测力计的示数与木块对所应的运动状态．
表一

序号	弹簧测力计示数（牛）	木块运动状态
1	0.5	静止
2	1.8	加速运动
3	1.5	匀速直线运动

表二

木块	重力（牛）	底面积（厘米2）
A	5	1.5
B	5	1
C	6	1
D	7	1

经交流讨论，他们得出该木块受到的滑动摩擦力大小为1.5牛．
为了验证猜想A，有多块同种材料制成的木块可供选择．表二为各木块的参数．
经过思考，他们选择了适当的木块进行实验，他们的选择是木块A与B．（选择字母）并通过正确实验得出滑动摩擦力与物体和接触面的接触面积无关．
接着，他们又按正确步骤进行了一系列实验，并将数据记录在下表中．

木块	序号	接触面	压力（牛）	滑动摩擦力（牛）
B	1	木板	5	1
	2	毛巾	5	1.5
C	3	木板	6	1.2
	4	毛巾	6	1.8
D	5	木板	7	1.4
	6	毛巾	7	2.1

分析比较实验序号1与2（或3与4或5与6）；的数据及相关条件，可验证猜想B．结论为当物体对接触面的压力相同时，接触面越粗糙，物体受到的滑动摩擦力就越大．
分析比较实验序号1、3与5（2与4与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：当接触面粗糙程度相同时，物体受到的滑动摩擦力与压力成正比．

Answer 1

分析 根据二力平衡的条件作答；
研究摩擦力与接触面大小的关系，应控制其它因素相同，只改变接触面的大小；
猜想B研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关，要控制压力大小，只改变接触面的粗糙程度，据此回答；分析表中数据得出结论；
比较实验序号1、3与5（2与4与6）的数据及相关条件，找出相同的量及不同的量，研究摩擦力大小与变化量的关系，根据表中数据得出定量的结论．

解答 解：表1中数据3，物体做匀速直线运动，受到平衡力的作用，所以受到滑动摩擦力大小于弹簧测力计的示数，为1.5N；
根据控制变量法，研究摩擦力大小与接触面大小的关系，应控制压力和接触面的粗糙程度相同，只改变接触面的大小．因压力等于重力大小，即控制物体的重力相同，又因为同种材料的物体在同一支持面上滑动，接触面的粗糙程度相同，只改变接触面的大小即可，故选AB；
研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关，要控制压力大小，只改变接触面的粗糙程度，由表中数据可知，分析比较实验序号1与2（或3与4或5与6）的数据及相关条件，可验证猜想B，由表中数据得出的结论为：当物体对接触面的压力相同时，接触面越粗糙，物体受到的滑动摩擦力就越大；
分析实验序号1、3与5（2与4与6）的数据及相关条件，接触面粗糙程度相同，而压力不同，压力越大，滑动摩擦力越大，且压力变为原来的几倍，滑动摩擦力就变为原来的几倍，所以，分析比较实验序号1、3与5（2与4与6）的数据及相关条件得出的结论是：当接触面粗糙程度相同时，物体受到的滑动摩擦力与压力成正比．
故答案为：1.5；                                     
A与B；                                   
1与2（或3与4或5与6）；                 
当物体对接触面的压力相同时，接触面越粗糙，物体受到的滑动摩擦力就越大；                       
当接触面粗糙程度相同时，物体受到的滑动摩擦力与压力成正比．

点评 本题探究“滑动摩擦力与哪些因素有关，考查二力平衡的条件应用、控制变量法的运用及设计实验方案的能力．