Question

19．在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，同学们提出了以下几种猜想：
A、与物体间的接触面积大小有关
B、与物体运动的速度有关
C、与物体间的接触面的粗糙程度有关
D、与压力大小有关
实验室提供的器材有：长木板、带钩的长方体木块、棉布、毛巾、砝码和弹簧测力计．
（1）实验中要用弹簧测力计水平匀速拉动木块，是因为由二力平衡知识可知，此时木块所受的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数．
（2）下表是小李同学利用同一块木块在长木板的表面上实验时取得的实验数据：

实验次数	木块放置	木块运动快慢	弹簧测力计的示数/N
1	平放	很慢	2.2
2	平放	慢	2.2
3	平放	较快	2.2

小李同学的实验可以验证猜想B（填猜想序号）是错误（填“正确”或“错误”）的，他在实验中采用的方法是控制变量法．
（3）如果他要验证猜想A，他的操作步骤应是：a．使木块较光滑的一面朝上，把木块放在长木板上用弹簧测力计水平匀速拉动，读出弹簧测力计的示数F₁；b．使木块较粗糙的一面朝上，把木块放在长木板同一面上用弹簧测力计水平匀速拉动，读出弹簧测力计的示数F₂．

Answer 1

分析 （1）实验中研究的是木块受到的滑动摩擦力的大小，弹簧测力计测量的是木块受到的拉力，只有木块做匀速直线运动时拉力的大小才等于摩擦力；
（2）要探究摩擦力的大小与多个因素的关系，就要用到控制变量法，利用实验中操作过程和数据反映出来的相同点和不同点结合控制变量法的思想从而可以确定实验的探究目的；
（3）根据材料可探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系．

解答 解：
（1）用弹簧测力计匀速拉动木块时，木块做匀速直线运动受到的力是平衡力，根据二力平衡的知识，此时摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块拉力的大小；
（2）三次实验，使用的是同一木块，木块的压力不变；在同一接触面上，接触面的粗糙程度不变；根据表中的数据可知，拉动的速度不同，利用控制变量法的思想可知，探究的是摩擦力与物体运动速度的关系，故选B；此实验中采用了控制变量的研究方法；
（3）根据控制变量法的思想，要探究与哪个因素有关，就要改变哪个因素，根据给出的器材可知，实验中可验证猜想C，必须控制接触面粗糙程度不同，其余因素不变，将木板的粗糙和光滑的一面分别朝上，然后用弹簧测力计匀速拉动木块，读出弹簧测力计的示数，观察摩擦力的大小是否与物体之间的接触面的粗糙程度有关．
故答案为：（1）二力平衡；（2）B；错误；控制变量法；
（3）a、使木块较光滑的一面朝上，把木块放在长木板上用弹簧测力计水平匀速拉动，读出弹簧测力计的示数F₁；
b、使木块较粗糙的一面朝上，把木块放在长木板同一面上用弹簧测力计水平匀速拉动，读出弹簧测力计的示数F₂．

点评 （1）这个实验来源于课本上探究摩擦力大小与哪个因素有关的演示实验，在原实验的基础上进行了延伸拓展，又增加了几个因素；
（2）本题也是控制变量法思想的应用，明确变量和不变量是解题的关键．