Question

下图是小宇“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验操作过程，铁块和木块的大小、形状完全相同，木块表面比铁块表面粗糙．实验时，小宇用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动．

（1）甲图中铁块受到的摩擦力是______N．
（2）比较甲、乙两图，可得到的结论是______．
（3）乙、丙两图中铁块和木块叠放在一起的目的是使______相同，比较乙、丙两图可得出摩擦力的大小与______有关．
（4）实验时，小宇先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动，则测出的摩擦力______ （填“大于”、“等于”或“小于”）实际摩擦力．

Answer 1

【答案】分析：（1）弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动，因此铁块受到的拉力和摩擦力大小相等，拉力大小等于弹簧测力计的示数；
（2）比较甲、乙两图，找出相同因素和不同因素，结合控制变量法的思想得出结论；
（3）乙、丙两图中铁块和木块叠放在一起，控制了压力相同，通过比较弹簧测力计的示数得出结论；
（4）弹簧测力计在竖直方向上调零时，弹簧由于自身的重力作用，要比水平使用时弹簧的长度大，导致调零指针不指在零刻度．
解答：解：（1）甲图中铁块做匀速直线运动，受到的摩擦力和弹簧测力计的拉力相同，弹簧测力计分度值为0.2N，指针指在1N下面第3个小格上，示数为1N+0.2N×3=1.6N，因此受到的摩擦力为1.6N；
（2）甲、乙两图，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，弹簧测力计的示数也不同，可得到的结论是：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）乙、丙两图中铁块和木块叠放在一起，控制了压力大小相同，与长木板的接触面不同，粗糙程度不同，摩擦力大小不同，因此探究的是摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系；
（4）实验时，小明先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后弹簧测力计要在水平方向上使用就要调零，因为在竖直方向上由于弹簧自身的重力弹簧比在水平方向上要伸长，也就是调零后的零刻度线在真实零刻度线的下方．弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动时，读取弹簧测力计的示数时，结果小于真实的摩擦力．
故答案为：（1）1.6；
（2）接触面粗糙程度相同，压力越大，摩擦力越大；
（3）压力、接触面粗糙程度；
（4）小于．
点评：（1）影响摩擦力大小的因素有压力大小和接触面的粗糙程度，探究摩擦力与其中一个因素的关系时，一定要控制另一个因素不变；
（2）运用控制变量法探究的实验，归纳结论时的一般形式是：在（ ）相同时，（ ）越（ ），（ ）越（ ）