12.如图1所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验.铜块和木块的大小和形状完全相同.在实验前,小明提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关
(1)实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动.
(2)比较甲、乙两图,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)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使压力大小相同,比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关.
(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上,如丁图,测出滑动摩擦力的大小并与乙比较.你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是:没控制接触面粗糙程度不变.
(5)在全班交流环节中,小明为探究猜想二,又设计了如下方案:
①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为G
1和G
2;
②如图2A和B所示,将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为f
1和f
2;
③比较$\frac{{f}_{1}}{{G}_{1}}$和$\frac{{f}_{2}}{{G}_{2}}$的大小关系,获得结论.(提示:此时物块对木板的压力大小即为重力大小.)
老师肯定了小明的方案,因为:
(Ⅰ)路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程,反映了物体运动的快慢;同样道理,滑动摩擦力与压力的比值即单位压力下的滑动摩擦力,反映了接触面的粗糙程度.
(Ⅱ)我们学过的利用比值法定义的物理量还有密度.
(6)课后,班级创新小组的同学们设计出如图3所示的装置测滑动摩擦力,桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮,绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子.测量时,向塑料杯中加适量水(当需加少量水时可改用胶头滴管),使滑块A做匀速直线运动.将一次性杯中的水全部倒入量杯中,读出量杯中水的体积250ml,则滑块A受到的摩擦力f=2.5N;实验中选择一次性塑料杯子的原因是:质量小(或重力可忽略不计).