Question

【题目】在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时，同学们的猜想分别是接触面积、对接触面的压力和接触面的材料．在实验中得出了摩擦力的大小和接触面大小无关的结论后，某小组同学继续探究滑动摩擦力和其他因素的关系，他们将质量不同的物块分别放置在水平的木板和橡胶板上，并用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块，如图所示．实验数据分别记录在表一、表二中．

表一 木板 补验序号 质量（克） 拉力（牛）

表二 橡胶板 补验序号 质量（克） 拉力（牛）

①分析比较实验序号与与或与与的数据及相关条件，可得出的初步结论是：物体在同一水平面上匀速运动时，________________________．

②分析比较实验序号与或与或与的数据及相关条件，可得出的初步结论是： _________________________________________．

③在实验的过程中有同学发现，当拉力的方向与水平方向的夹角变化时，拉力的大小也随之改变．为了探究拉动物体时拉力大小与拉力方向的关系，他们把质量为克的物块放在木块上继续实验，并用更精密的仪器测量拉力．如图所示，实验中逐渐增大拉力与水平面的夹角，匀速拉动木块，数据记录在表三中．

实验序号 夹角（度） 拉力（牛）

分析表三中数据，可得初步结论：_____________________________．

④他们还猜想拉力最小时的角度可能与水平面的粗糙程度有关，为验证这一猜想，他们应设计的实验步骤是：__________（请选填下列各项中的字母）．

A．将质量不同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上

B．将质量相同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上

C．将质量不同的物块放置在粗糙程度相同的水平面上

D．用力沿水平方向匀速拉动物块

E．用力沿不同方向匀速拉动物块

F．记录数据

Answer 1

【答案】拉力大小与物体的质量成正比； 沿水平方向匀速拉动质量相同的物体，接触面的材料不同，拉力的大小不同； 在同一水平面上匀速拉动同一物体，拉力方向随水平面夹角增大时，拉力先减小后增大； B、E、F。

【解析】

①根据控制变量法可判断：实验次数1、2、3控制的是接触面积和粗糙程度，改变的质量，研究拉力与质量大小的关系；

②比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据是压力相同，研究拉力与接触面的粗糙程度；

③分析表三实验结论，接触面积、粗糙程度和压力都相同，但拉力与水平面的夹角不同，拉力也随之变化，根据数据即可分析；

④根据控制变量法可判断拉力最小时的角度α可能与水平面的粗糙程度有关时应控制不变的物理量是接触面积、粗糙程度和压力，由此可设计实验步骤。

①比较实验次数1、2、3或4、5、6的数据可知：接触面积和粗糙程度相同，物体质量增大，则拉力大小增大，且拉力大小与物体的质量成正比，所以可得出的初步结论是：拉力大小与物体的质量成正比；

②比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据可知：质量相同的物体在不同材料的接触表面上运动，拉力的大小不同，所以可得出的初步结论是：沿水平方向匀速拉动质量相同的物体，接触面的材料不同，拉力的大小不同；

③分析表三实验结论，接触面积、粗糙程度和物体质量都相同，但拉力与水平面的夹角增大时，拉力先减小后增大，由此分析可得：在同一水平面上匀速拉动同一物体，拉力方向随水平面夹角增大时，拉力先减小后增大；

④根据控制变量法可知：应控制接触面积和压力不变，观察角度α为30度时，拉力在粗糙程度不同的水平面上匀速运动，拉力是否为最小，所以实验步骤为：

1、将质量相同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上；

2、用力沿不同方向匀速拉动物块；

3、记录数据。

所以正确的步骤：B、E、F。

故答案为：①拉力大小与物体的质量成正比；②沿水平方向匀速拉动质量相同的物体，接触面的材料不同，拉力的大小不同；③在同一水平面上匀速拉动同一物体，拉力方向随水平面夹角增大时，拉力先减小后增大；④B、E、F。