Question

为了测定木块所受到的滑动摩擦力，小明分别设计了甲、乙两种实验方案，实验装置如图所示．实验中不计弹簧测力计的重力．
甲方案：实验装置安装如图甲所示，通过弹簧测力计水平向左拉木块，使木块在木板上面滑动．
乙方案：实验装置安装如图乙所示，水平向左拉木板，使木板在木块下面滑动．
（1）从实验操作方面考虑，应选择______方案．从实验误差方面考虑，应选择______方案．
（2）小明选择合理方案后，开始进行实验：它前后将毛巾、棉布铺设在木板上来进行实验，是想探究滑动摩擦力与______的关系．它前后将不同重力的砝码放在木块上来进行实验，是想探究滑动摩擦力与______的关系．在实验的过程中，小明用到的实验探究方法是______．
（3）实验过程中的数据如下表所示，在以下实验数据中弹簧测力计的示数______木块所受摩擦力的大小（选填“大于”、“小于”或“等于”），因为木块此时保持______（选填“静止”“匀速直线运动”）．根据表格中的数据可以得出结论：
由实验1、2、3得：______
由实验3、4、5得：______

实验次数	接触面的材料性质	压力（N）	弹簧测力计示数（N）
1	木块与木板	3	0.20
2	木块与棉布	3	0.35
3	木块与毛巾	3	0.45
4	木块与毛巾	5	0.60
5	木块与毛巾	7	0.80

Answer 1

解：（1）甲方案直接拉动木块做匀速直线运动，不容易操作，且读数困难，造成误差较大；
方案乙抽动木板运动时，木块始终处于静止状态，此时拉力始终等于摩擦力，利于操作，而且误差小；
（2）小明使用不同的接触面，要探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系；
前后将不同重力的砝码放在木块上，改变了压力的大小，要探究摩擦力与压力大小的关系；
在探究探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，需控制压力大小不变；在探究摩擦力与压力大小的关系时，需控制接触面的粗糙程度不变，用到了控制变量法；
（3）实验数据中弹簧测力计的示数等于木块所受摩擦力的大小，因为木块此时保持静止状态；
实验1、2、3组数据压力相同，接触面越粗糙，测力计示数越大，即摩擦力越大，可得压力相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
实验3、4、5组数据，接触面的粗糙程度相同，压力越大，测力计的示数越大，即摩擦力越大，可得接触面粗糙程度相同，压力越大，滑动摩擦力越大．
故答案为：（1）乙；乙；（2）接触面粗糙程度；压力大小；控制变量法；（3）等于；静止；压力相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；接触面粗糙程度相同，压力越大，滑动摩擦力越大．
分析：（1）分析两种方案的不同点，在实验中要根据二力平衡条件测量摩擦力的大小，甲图不容易控制，乙图比较容易控制；
（2）掌握控制变量法在实验中的应用，要探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，需保持压力大小相同，接触面的粗糙程度不同；
要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，需保持接触面的粗糙程度相同，压力大小不同；
（3）根据二力平衡条件，拉动木板运动时，木块始终处于静止状态，测力计的示数等于摩擦力的大小；
分析1、2、3中控制的变量和改变的量及测力计的示数，得出摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系；
分析4、5、6中控制的变量和改变的量及测力计的示数，得出摩擦力大小与压力大小的关系．
点评：此题是探究影响摩擦力大小因素的实验，考查了控制变量法、二力平衡条件的应用，通过两种实验方法考查了对实验的评析，从操作及误差两方面分析更加突出了方案乙的优点所在．