Question

在探究摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，同学们提出了以下几种猜想

Answer 1

在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，同学们提出了以下几种猜想：
A.与物体运动的速度有关
B.与物体间的接触面积大小有关
C.与物体间的接触面的粗糙程度有关
D.与压力大小有关实验室提供的器材有：一面较光滑一面较粗糙的长木板、两个带钩的长方体木块和一支弹簧测力计．
（1）实验中要用弹簧测力计水平匀速拉动木块，是因为由________知识可知，此时木块所受的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数．
（2）下表是小李同学设计并记录的实验数据表格：
实验次数
压力
长木板表面
木块放置
木块运动快慢
弹簧测力计的示数／N
1
一个木块
较光滑
平放
很慢
2.2
2
一个木块
较光滑
平放
慢
2.2
3
一个木块
较光滑
平放
较快
2.2
小李同学的实验可以验证猜想________（填猜想序号）是________（填“正确”或“错误”）的．他在实验中采用的方法是________．
（3）如果他要验证猜想B，他的操作步骤应是：a．________；b．________．
【思路分析】
（1）实验中研究的是木块受到的滑动摩擦力的大小，弹簧测力计测量的是木块受到的拉力，只有木块做匀速直线运动时拉力的大小才等于摩擦力；（2）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；（3）要验证猜想B，应该控制压力大小、接触面的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．
【解析过程】
（1）用弹簧测力计匀速拉动木块时，木块做匀速直线运动受到的力是平衡力，根据二力平衡的知识，此时摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块拉力的大小；（2）三次实验，使用的是同一木块，木块的压力不变；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A．弹簧测力计的示数不变，说明摩擦力大小和运动速度大小无关．（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，要验证猜想B，必须控制接触面大小不同，其余因素压力、接触面的粗糙程度不变，由于是个长方体木块，接触面的大小可以改变，所以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．
【答案】
（1）二力平衡；（2）A；错误；控制变量法；（3）a、把木块平放在长木板上用弹簧测力计水平匀速拉动，读出弹簧测力计的示数F1，b、把木块侧放在长木板同一面上用弹簧测力计水平匀速拉动，读出弹簧测力计的示数F2．
【总结】
（1）这个实验来源于课本上探究摩擦力大小与哪个因素有关的演示实验，在原实验的基础上进行了延伸拓展，又增加了几个因素；（2）本题也是控制变量法思想的应用，明确变量和不变量是解题的关键．