Question

6．如图所示，在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，小明提出了以下几种猜想：
A．与物体对水平面压力的大小有关
B．与物体间的接触面积大小有关
C．与物体运动的速度大小有关
D．与物体间接触面的粗糙程度有关

次数	木块放置方式	木块运动快慢	弹簧测力计示数
1	平放	很慢	1.2N
2	平放	慢	1.2N
3	平放	较快	1.2N

（1）表中数据可以验证猜想B（填序号）是错误的．
（2）实验时需要让木块沿水平方向做匀速直线运动，因为此时木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力．
（3）只利用现有器材且保持木板水平，还可以验证猜想是C（填序号）正确或者错误的，请你把验证这个猜想的实验操作过程简要叙述出来：分别将木块平放和侧放，然后用弹簧测力计匀速拉动，读出弹簧测力计的刻度，观察摩擦力的大小是否与物体之间的接触面的大小有关．
（4）为了验证猜想A，小明又找来了形状与木块相同的铁块、铜块分别进行实验，小明的实验设计合计合理吗？请做出评价：不合理；没有控制接触面的粗糙程度相同．

Answer 1

分析 （1）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．
（2）要研究的是摩擦力与各因素的关系，因此需要测出摩擦力．而测力计显示的是拉力，因此要用拉力来等于摩擦力，通过拉力来得到摩擦力．
（3）由于是利用现有器材，就制约着压力、粗糙程度都不会发生变化，速度这个因素已经探究，只能考虑接触面的大小这个因素．
（4）探究滑动摩擦力大小与压力有关的实验时应控制接触面的粗糙程度相同．

解答 解：（1）三次实验，使用的是同一木块，木块的重力不变；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．
（2）根据实验目的，需要测量出摩擦力，但是测力计上读出的是拉力．为了让拉力等于摩擦力，就要是测力计匀速拉动木块，使木块处于静止状态，使拉力与摩擦力是一对平衡力．根据二力平衡的条件，两者等大，用拉力来表示摩擦力．
（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．
利用现有器材，物体的重力、接触面的粗糙程度这两个因素不能改变，速度这个因素已经探究完毕，由于是个长方体木块，接触面的大小可以改变，因此只能再探究接触面的大小这个因素了，故选C；
根据控制变量法的思想，在匀速拉动木块时，就要使木块与木板之间接触面的大小改变．
故实验操作如下：分别将木块平放和侧放，然后用弹簧测力计匀速拉动，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大小有关．
（4）探究滑动摩擦力大小与压力有关的实验时应控制接触面的粗糙程度相同，使用形状与木块相同的铁块、铜块分别进行实验时，铜块、铁块与接触面的粗糙程度不相同，故无法完成实验探究，所以实验是不合理的．
故答案为：（1）B；（2）匀速直线；拉力和摩擦力；（3）C；分别将木块平放和侧放，然后用弹簧测力计匀速拉动，读出弹簧测力计的刻度，观察摩擦力的大小是否与物体之间的接触面的大小有关；（4）不合理；没有控制接触面的粗糙程度相同．

点评 本题考查了实验注意事项与实验分析，知道实验原理、应用控制变量法进行分析即可正确解题．