Question

物理興趣小組在探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗時，提出了以下幾種猜想：
A．滑動摩擦力與壓力的大小有關
B．滑動摩擦力與接觸面積的大小有關
C．滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度有關
為了驗證以上猜想是否正確，該小組利用如圖裝置進行實驗，實驗數據如下：

序　號	實驗條件			摩擦力/N
	木塊的放置	表面情況	壓力/N
1	平放	木板表面	2	0.4
2	平放	木板表面	4	0.8
3	平放	木板表面	6	1.2
4	側放	木板表面	6	1.2
5	豎放	木板表面	6	1.2
6	平放	木板上鋪棉布	2	0.8
7	平放	木板上鋪毛巾	2	1.3

（1）本實驗中滑動摩擦力的大小是由彈簧測力計的示數得出的，要使水平拉力大小與滑動摩擦力的大小相等，木塊必須保持______狀態．
（2）由序號1，2，3的實驗，可驗證猜想______（填字母），要驗證猜想C，應選擇序號______三組實驗．
（3）根據表格數據判斷，滑動摩擦力f的大小跟壓力、接觸面的粗糙程度______關系；滑動摩擦力f的大小跟接觸面積大小______關系．（填“有”或“無”）
（4）本實驗中研究問題的主要方法是______．

Answer 1

解：（1）要使水平拉力大小與滑動摩擦力的大小相等，木塊必須保持勻速直線運動，此時拉力和摩擦力是一對平衡力．
（2）由序號1，2，3的實驗，接觸面積和接觸面的粗糙程度不變，壓力大小不斷增大，摩擦力也不斷增大，可以得出摩擦力大小與接觸面所受的正壓力有關，可以驗證猜想A．
根據猜想，要驗證猜想C，必須使壓力大小和接觸面面積相同，而接觸面的粗糙程度不同．所以應選擇1、6、7．
（3）由表格中數據可以看出，當其它條件不變，只改變壓力或接觸面的粗糙程度時，摩擦力大小發生變化；而其它條件不變，只改變接觸面積的大小時，摩擦力的大小不變．因此可以看出滑動摩擦力大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關，與接觸面積的大小無關．
（4）在此實驗中在研究滑動摩擦力大小與其中一個量之間的關系時，其它量要保持不變，所以用到了控制變量法．
故答案為：（1）勻速直線運動；（2）A；1、6、7；（3）有；無；（4）控制變量法．
分析：（1）掌握二力平衡條件，在實驗中，只有拉動木塊做勻速直線運動，其受到的拉力和摩擦力才相互平衡，大小相等．
（2）分析1、2、3實驗數據中的相同點和不同點，比較摩擦力的大小變化是由哪個因素引起的，便可得出結論．
要驗證猜想C，必須使接觸面的粗糙程度不同，其它條件相同．
（3）綜合分析實驗表格中的數據，分析比較壓力或接觸面的粗糙程度發生變化時，摩擦力是否發生變化；當接觸面積的大小發生變化時，摩擦力大小是否發生變化，從而得出結論．注意控制變量法在此實驗中的應用．
（4）此實驗中研究摩擦力與多個因素之間的關系，應用到控制變量法．
點評：此題是探究影響滑動摩擦力大小的因素．根據猜想進行了實驗，并通過實驗進行分析從而得出結論．考查了學生分析數據得出結論的能力，同時考查了學生對控制變量法的理解和應用．