Question

某小組的學(xué)生在探究“滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”時，設(shè)計并做了如圖（a）、（b）所示的實驗，實驗記錄的數(shù)據(jù)如右表所示．（棉布表面相對木板表面較粗糙）
（1）每次實驗時，必須控制物體在水平木板（或棉布）表面上做______運動．
（2）請將表格內(nèi)空缺處的實驗數(shù)據(jù)填寫完整．
（3）分析、比較實驗序號______中的實驗數(shù)據(jù)及相關(guān)條件表明：當接觸面的粗糙程度相同時，滑動摩擦力的大小與壓力的大小成正比．
（4）分析、比較實驗序號1與3（或2與4）中的實驗數(shù)據(jù)及相關(guān)條件表明：______．
（5）進一步分析、比較表中的實驗數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，甲、乙兩位同學(xué)得出以下結(jié)論：
甲的實驗結(jié)論：“當物體的重力一定時，接觸面越粗糙，彈簧測力計的示數(shù)也越大”．
乙的實驗結(jié)論：“當接觸面的粗糙程度相同時，滑動摩擦力與壓力的比值也相同．當接觸面的粗糙程度不同時，滑動摩擦力與壓力的比值也不同”．
你認為，甲同學(xué)的結(jié)論______，乙同學(xué)的結(jié)論______（均選填“錯誤”、“合理但不完整”或“合理且完整”）．

實驗序號	接觸面	壓力	彈簧測力計示數(shù)（N）	滑動摩擦力（N）
1	木板	100	1.3
2	木板	200	2.6
3	棉布	100	2.1
4	棉布	200	4.2

Answer 1

【答案】分析：（1）彈簧測力計拉動物體時，彈簧測力計顯示拉力大小，當物體進行勻速直線運動時，物體受到的滑動摩擦力和拉力是一對平衡力．根據(jù)平衡力條件求出滑動摩擦力大小．
（2）滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)．當接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大．當壓力大小一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（3）①重力和壓力不同的概念，當物體放在水平桌面上時，物體對水平面的壓力大小等于物體的重力大小；物體放在斜面上時，物體重力和物體對斜面的壓力就不相等了．
②當材料和粗糙程度相同時，滑動摩擦力和壓力比值是相同的．
解答：解：（1）彈簧測力計拉動物體時，彈簧測力計顯示拉力大小，實驗時控制物體在水平木板（或棉布）表面上進行勻速直線運動，是為了使物體受到的拉力和滑動摩擦力大小相等，間接測量滑動摩擦力．
（2）物體在水平木板（或棉布）表面上進行勻速直線運動，是為了使物體受到的拉力和滑動摩擦力大小相等，所以滑動摩擦力大小如表中所示．

實驗序號	接觸面	壓力	彈簧測力計示數(shù)（N）	滑動摩擦力（N）
1	木板	100	1.3	1.3
2	木板	200	2.6	2.6
3	棉布	100	2.1	2.1
4	棉布	200	4.2	4.2

（3）1與2（或3與4）接觸面粗糙程度相同，滑動摩擦力大小跟壓力大小成正比．
（4）實驗1與3（或2與4），壓力相同，棉布比木板表面粗糙，棉布上滑動摩擦力大．所以，當壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（5）①當物體放在水平面上，物體的重力和物體對水平面的壓力在數(shù)值上是相同的；當物體放在斜面上，物體的重力和物體對斜面的壓力大小、方向、作用點都是不同的，所以甲的結(jié)論是錯誤的．
②滑動摩擦力與壓力的比值大小跟材料和接觸面粗糙程度同時有關(guān)，乙同學(xué)結(jié)論只涉及到接觸面粗糙程度，沒有涉及到材料，所以乙同學(xué)的結(jié)論是合理的，但是不完整的．
故答案為：（1）勻速直線；（2）如上表所示；（3）1與2（或3與4）；（4）當壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；（5）錯誤；合理但不完整．
點評：（1）掌握滑動摩擦力大小的影響因素，利用控制變量法探究滑動摩擦力大小跟各因素之間的關(guān)系．
（2）滑動摩擦力大小跟壓力的關(guān)系跟材料和接觸面粗糙程度有關(guān)，涉及到高中的摩擦系數(shù)問題，學(xué)生可能不容易理解，給試題增加了難度．