Question

12．科学探究活动通常包括以下要素：提出问题，猜想与假设，设计实验与制订计划，进行实验与收集证据，分析与论证，评估，交流与合作．某班物理课外学习小组在进行《探究--摩擦力的大小与什么有关》的课题研究时，同学们提出“滑动摩擦力大小可能与接触面间的压力有关”

（1）这属于科学探究活动的猜想与假设要素．
（2）他们用如图1所示的实验装置来探究木块A受到的滑动摩擦力与压力的关系，已测得木块A的质量为100g，测定木板B在拉力作用下发生相对于木块A运动时弹簧测力计的示数F，得到一组F与相应的放在木块A上的砝码重力G的数据（如表）．请根据表中的数据在如图2所示的方格坐标纸中作出滑动摩擦力F_f与压力F_N的关系图象．　（g取10N/Kg）

砝码G/N	0	0.50	1.00	1.50	2.00
压力FN/N	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00
弹簧测力计读数F/N	0.30	0.45	0.60	0.76	0.90
滑动摩擦力Ff/N

（3）根据你作出的图象所得出的结论判断：当放在木块 A 上的砝码重力G为3.00N，木板B在拉力作用下发生相对于木块A运动时，木块A所受滑动摩擦力应为1.2N． 砝码与木块A之间的摩擦力为0 N．
（4）若拉动木块B做加速运动则木块A受到的摩擦力将不变．（填“增大”、“减小”或“不变”）

Answer 1

分析 （1）知道科学探究的主要环节有：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作．
（2）影响摩擦力大小的因素有压力和接触面的粗糙程度，当探究木块A受到的滑动摩擦力与压力的关系时，需要控制木块A与与木块B之间接触面的粗糙程度不变，改变木块A对木块B的压力；根据记录的数据，采用描点法就可以绘制出摩擦力与压力关系的图象．
（3）木块A对B的压力等于砝码的重力与木块A重力的和，根据压力大小就可以从图象上找出所对应的摩擦力的大小．
（4）根据影响摩擦力大小的因素进行分析．

解答 解：（1）科学探究的七个环节依次是：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与搜集数据、分析与论证、评估、交流与合作．同学们提出“滑动摩擦力大小可能与接触面间的压力有关”属于七个环节中的猜想与假设环节．
（2）由于A始终处于静止状态，拉力与摩擦力平衡，所以摩擦力的大小是通过弹簧测力计拉力的大小体现的，无论木块B是否做匀速直线运动，弹簧测力计的示数都等于摩擦力的大小．数据见下表：

砝码G/N	0	0.50	1.00	1.50	2.00
压力FN/N	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00
弹簧测力计读数F/N	0.30	0.45	0.60	0.76	0.90
滑动摩擦力Ff/N	0.30	0.45	0.60	0.76	0.90

图象如图：

（3）由记录的数据和图象可以看出，摩擦力与压力大小成正比，并且满足F_f=0.3F_N；当放在木块A上的砝码重力G为3.00N，木块A对B的压力为F_N=1N+3.00N=4N，因此木块A所受滑动摩擦力F_f=0.3F_N=0.3×4N=1.2N．
由于砝码与木块始终保持静止，所以摩擦力为0；
（4）拉动木块B做加速运动，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变．
故答案为：（1）猜想与假设；（2）见上表；见上图；（3）1.2；0；（4）不变．

点评 （1）本题属于探究摩擦力实验的改进，常规做法用弹簧测力计水平匀速拉动木块有一定难度，不容易做到；
（2）采用图中设计，无论木块B是否做匀速直线运动，木块A都处于静止状态（即平衡状态），这样拉力等于摩擦力，而且无论拉木块B速度多少，摩擦力都一样，不改变摩擦力大小，所以容易读数．