① 在探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,选用的器材有:正方体木块,读数准确的弹簧测力计,粗糙程度
(1)拉动木块做匀速直线运动时,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力.
(2)影响滑动摩擦力的因素有两个,即压力和接触面的粗糙程度.在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时,应控制接触面的粗糙程度不变,只改变压力的大小,这是运用了控制变量的方法.
(3)由于在拖动正方体木块时,很难让木块保持匀速直线运动状态,才导致了弹簧测力计的示数不稳定;
(4)当拉动长木板运动的过程中,正方体木块保持静止状态,根据二力平衡的条件知:此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小.无论长木板是否做匀速直线运动,正方体木块都处于静止状态(即平衡状态),这样拉力等于摩擦力,而且无论拉木板速度多少,摩擦力都一样,不改变摩擦力大小.所以容易读数.
故答案为:(1)匀速;木块受到的摩擦力;
(2)压力的大小;控制变量;
(3)很难保持木块做匀速直线运动;
(4)无论长木板怎样运动,木块都处于静止状态,便于读数.
② 小明用如图1所示的装置,探究摩擦力的大小与哪些因素有关.(1)实验时,小明将木块放在水平木板上,弹簧
(1)木块在水平木板上运动,受到的摩擦力是水平方向的,为了使拉力和摩擦力成为一对平衡力,弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块,并使木块作匀速直线运动;
(2)a、由序号为1、2、3三组数据可知,接触面的粗糙程度相同,压力不同,摩擦力不同,可见,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;并且f=0.2F;
b、由序号为1、4、5三组数据可知,压力相同,接触面的粗糙程度不同,摩擦力不同,可见,滑动摩擦力的大小与压力有关;
(3)摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是她在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向截去一部分后,用剩下部分继续进行实验,测得木块所受的滑动摩擦力变小.由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小.你认为她的探究过程存在的问题没有控制压力不变,正确的做法是:将木块沿竖直方向截去一部分后,将切下部分叠加在剩余部分上面,进行实验.
(4)由图2可知,要使木块由静止开始运动,至少要2.3N的水平拉力;如果实验刚开始时用1.5N的水平拉力拉静止的木块,根据二力平衡,则木块受到的摩擦力大小等于拉力的大小为1.5N;如果实验时木块所受的水平拉力是3N时,压力大小和接触面粗糙程度不变,故摩擦力的大小仍为2N;
故答案为:(1)匀速直线运动;
(2)a.f=0.2F;b.1、4、5;
(3)没有控制压力相同;将切下部分叠加在剩余部分上面;
(4)2.3;1.5;2.
③ 在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了一下几种猜想:A、与物体的重力大小有关
(1)在用弹簧测力计拉动木块时要水平匀速拉动,这样做的原因是拉力与滑动摩擦力是一对平衡力. (2)由表中实验数据可知,实验过程中控制接触面的粗糙程度、接触面的面积、物体间的压力不变而木块运动快慢不同,可以验证猜想:B、与物体运动的速度大小有关,由实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关. (3)只有一块长方体木块,改变木块的放置方式可以改变接触面积大小,现有器材可以验证猜想:C、与物体间的接触面积大小有关; (4)由图示实验装置可知,在乙方案中:一方面不需要匀速拉动木板,方便实验操作,另一方面,弹簧测力计固定不动,弹簧测力计示数稳定,便于读数. 故答案为:(1)水平匀速;拉力与滑动摩擦力是一对平衡力;(2)B;滑动摩擦力大小与物体的运动速度无关;(3)C;(4)不需要匀速拉动木板方便操作,弹簧测力计示数稳定,便于读数. |