Question

4．小红同学所在的物理兴趣小组在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时，做出如下猜想，猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关；猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面积有关．为了验证上述三个猜想，同学们在水平台上做了如图所示的实验（其中甲乙接触面都为相同木板、丙接触面为毛巾），下列是同学们的实验操作或实验结论，其中有错误的是（　　）

• A． 实验过程中，在水平面上沿水平方向匀速直线拉动弹簧测力计
• B． 通过对比甲、乙两图，可知猜想一是正确的，其结论是：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大
• C． 通过比较甲、丙两图可得出压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大的结论
• D． 要想验证猜想三是否正确，在控制其它变量不变的基础上，需要把长方体木块侧放

Answer 1

分析 （1）在此题中要掌握二力平衡条件的应用，要测量摩擦力的大小，需拉动测力计做匀速直线运动，此时拉力大小与摩擦力大小相等；
（2）（3）根据影响摩擦力大小的两个因素，结合控制变量法，可对不对实验次数中的变量和控制量进行分析，得出实验结论；
（4）用控制变量法研究摩擦力大小和接触面积的关系，要控制压力大小、接触面粗糙程度不变，改变接触面积．

解答 解：A、要测滑动摩擦力，需拉动木块做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等．故A正确；
B、影响滑动摩擦力的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度，甲、乙相比，接触面的粗糙程度相同，增加了砝码后，压力增大，因此是探究的摩擦力大小与压力大小的关系，可得出的结论是：在接触面的粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大．故B正确；
C、通过比较甲、丙两图得出“接触面越粗糙，滑动摩擦力越大”的结论，这是错误的，因为没有控制压力大小不变．故C错误；
D、滑动摩擦力跟压力和接触面粗糙程度有关，控制压力和接触面粗糙程度一定，让长方体木块侧放或竖放来改变接触面积的大小，测量摩擦力大小和甲进行比较．故D正确．
故选C．

点评 （1）滑动摩擦力在物体的接触面上，所以摩擦力的大小无法直接测量，可借助于平衡力的条件，将摩擦力的大小转化成测力计示数的大小进行测量；
（2）由猜想可知滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度、压力的大小、接触面积的大小等有关，因此在分析实验结论和设计实验步骤时应使用控制变量的方法．