Question

【题目】在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中，一些同学做出了以下猜想：

猜想A：滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关；

猜想B：滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关；

猜想C：滑动摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两物体间接触面积的大小有关。

为了检验上述有关猜想是否正确，某同学选用了一块底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块，并设计了以下实验方案：

【步骤1】把长方体木块平放在水平的长木板上，用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动，读出这时弹簧测力计的读数（如图甲）；

【步骤2】再在长方体木块上放上砝码（如图乙），用弹簧测力计水平拉木块，使砝码与木块一起沿直线匀速运动，比较“步骤2”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小；

【步骤3】在水平长木板上铺上一层棉布，把木块平放在棉布上（不加砝码），用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动（如图丙），比较“步骤3”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小。

（1）在以上的实验步骤中为什么每次都要“用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动”？

（2）“步骤2”的设计目的是为了检验上述猜想（A、B、C）中哪一个的正确？（______）

（3）为了检验“猜想C”：是否正确，可在上述实验基础上再增加一个步骤，写出你所设计的这一实验步骤。

（4）在“步骤2”中，若木块上方砝码的重为0.5N，当用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时，则砝码与木块间摩擦力的大小（______）

A．大于0.5N B．大于零且小于0.5N C．等于0.5N D．等于零

（5）考虑到影响摩擦力的因素较多，在上述探究过程中总要控制某些因素不变，进而寻找摩擦力的大小与另外一个因素的关系，这种研究问题的方法叫做“控制变量法”。想想看：在我们已学的物理知识中，研究哪些问题时用到过这种方法？（试举一例）__________

Answer 1

【答案】 此时拉力的大小等于物体所受的摩擦力的大小 B 把长方体木块侧放在水平的长木板上，用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动，读出这时弹簧测力计的读数，再与“步骤一”的读数做比较 D 探究影响液体蒸发快慢的因素 探究不同材料的隔音性能等合理皆可

【解析】解答：(1)此实验中摩擦力的大小是通过测力计的示数反映出来，就必须保证摩擦力与拉力大小相等即为一对平衡力，为此，就得让木块做匀速直线运动，此时拉力的大小等于物体所受的摩擦力的大小；(2)“步骤2”与“步骤1”的区别在于改变了压力，其它条件没变；显然是探究“猜想B”； (3)在其它因素不变的前提下，只改变接触面积，就可探究摩擦力与面积的关系，添加步骤：把长方体木块侧放在水平的长木板上，用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动，读出这时弹簧测力计的读数，再与“步骤一”的读数做比较；(4)产生摩擦力的条件是两接触的物体发生相对运动或者有相对运动的趋势，而砝码与木块相对静止，并且也没有相对运动的趋势，故它们之间的摩擦力为零；（5）探究影响液体蒸发快慢的因素 ； 探究不同材料的隔音性能等用到过这种控制变量法。