Question

某興趣小組的同學在探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關系”時，提出了以下幾種猜想：
A、與物體接觸面積的大小有關
B、與物體受到的壓力大小有關
C、與物體運動速度有關 
D、與物體間接觸面的粗糙程度有關
為了驗證以上猜想是否正確，小組利用如圖所示裝置進行了實驗．
實驗中所用的木塊完全相同，操作方法正確，實驗過程及實驗數(shù)據如表所示．

不同表面	實驗次數(shù)	木塊的放置的方式	木塊的運動速度	彈簧測力計讀數(shù)/N
木板表面	1	一個平放	v	1.8
	2	一個平放	1.5v	1.8
	3	一個側放	V	1.8
	4	兩個平疊放	V	3.6
木板上鋪毛巾	5	一個平放	1.5v	2.4
	6	兩個平疊放	v	4.8

（1）由第1和2次實驗，可驗證猜想

C

是錯誤的．
（2）由第1和3次實驗，可得出的結論是：滑動摩擦力的大小與物體

接觸面的面積無關

．
（3）由第1和4次實驗，可得出的結論是

在接觸面粗糙程度相同時，物體間的壓力越大，滑動摩擦力越大

．
（4）除第2和5次實驗可以驗證猜想D外，還有實驗也可驗證猜想D，請你寫出兩組，兩組實驗分別是

4

 和

6

，只填實驗次數(shù)）
（5）小明想驗證“用滾動代替滑動可以減小摩擦”的正確性，利用以下一些器材：質量不相等、帶鉤的木塊A和木塊B、彈簧測力計、砝碼、棉布、圓柱狀鉛筆若干，進行實驗探究．
實驗步驟一：把木塊A放在水平桌面上，用彈簧測力計拉動木塊，記下彈簧測力計的示數(shù)F₁；
實驗步驟二：把

圓柱狀鉛筆

放在水平桌面上，將

木塊A

放在其上方，用步驟一的方法拉動木塊，記下彈簧測力計的示數(shù)F₂．
實驗分析：當滿足

F₂＜F₁

 的條件時，上述結論是正確的．

Answer 1

分析：在研究影響摩擦力大小因素的實驗中體現(xiàn)了物理學中對多變量問題的研究方法，即當研究對象有多個變量時，可采用控制自變量個數(shù)的研究方法．
要驗證“用滾動代替滑動可以減小摩擦”的正確性，就要采用控制變量法，即控制壓力的大小不變，改變下面的運動形式，即由滑動變?yōu)闈L動，測出摩擦力來比較即可．

解答：解：（1）由第1和2次實驗可知，接觸面的粗糙程度相同、物體間的壓力相同而物體速度不同，物體受到的滑動摩擦力相同，這說明滑動摩擦力與物體的速度無關，由此可知：猜想C是錯誤的．
（2）由第1和3次實驗可知，接觸面的粗糙程度相同、物體間的壓力相同、物體運動速度相同而接觸面面積不同，物體受到的滑動摩擦力相同，由此可知：滑動摩擦力的大小與物體接觸面的面積無關．
（3）由第1和4次實驗可知，接觸面的粗糙程度相同、接觸面面積相同、物體運動速度向同而物體間的壓力不同，壓力越大，滑動摩擦力越大，由此可得：在接觸面粗糙程度相同時，物體間的壓力越大，滑動摩擦力越大．
（4）要驗證猜想D、滑動摩擦力與物體間接觸面的粗糙程度有關，應控制物體間的壓力相同、接觸面的面積相同、物體的運動速度相同而接觸面的粗糙程度不同，由表中實驗數(shù)據可知，可選用第2和5次實驗或第4和6次實驗進行驗證．
（5）實驗步驟一：把木塊A放在水平桌面上，用彈簧測力計拉動木塊，記下彈簧測力計的示數(shù)F₁；
實驗步驟二：把圓柱狀鉛筆放在水平桌面上，將木塊A放在其上方，用步驟一的方法拉動木塊，記下彈簧測力計的示數(shù)F₂．
實驗分析：當滿足F₂＜F₁的條件時，上述結論是正確的
故答案：（1）C；（2）接觸面的面積無關；（3）在接觸面粗糙程度相同時，物體間的壓力越大，滑動摩擦力越大；（4）4；6；（5）圓柱狀鉛筆；木塊A；F₂＜F₁．

點評：滑動摩擦力的大小只與壓力以及接觸面的粗糙程度有關，與其他因素無關．此題主要是考查學生的實驗分析能力和控制變量法的應用．