Question

【題目】小薛和小程同學在探究“影響滑動摩擦力大小的因素”時，提出了如下猜想：

猜想一：滑動摩擦力的大小與壓力的大小有關；

猜想二：滑動摩擦力的大小與物體間接觸面的粗糙程度有關；

猜想三：滑動摩擦力的大小與物體間接觸面積的大小有關。

為了驗證他們的猜想，老師提供了如下器材：長木板、彈簧測力計、大小和形狀完全相同且帶掛鉤的銅塊和木塊、細線，實驗裝置如圖所示；實驗時用彈簧測力計拉著物塊沿水平向右的方向做勻速直線運動。請你幫他們完成下列內容∶

(1)圖甲圖中長木板受到銅塊對它滑動摩擦力的方向為水平______；（選填“向左”或“向右”）

(2)比較圖甲、乙兩圖，可得到的初步結論是：______________；

(3)①圖乙、丙兩圖中銅塊和木塊疊在一起的目的是使_________________相同；

②比較圖乙、丙兩圖可得出滑動摩擦力的大小與___________________有關；

(4)在“探究滑動摩擦力大小與接觸面積的大小是否有關”時，小程將木塊和銅塊用細線緊緊捆在一起豎著放置在長木板上，如圖丁圖所示，測出滑動摩擦力的大小并與圖丙圖進行比較。他的探究方案中存在的主要問題是：______________。

Answer 1

【答案】向右 當物體間接觸面的粗糙程度、接觸面積的大小都相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大 壓力大小 物體間接觸面的粗糙程度 沒有控制接觸面的粗糙程度相同

【解析】

(1)[1]因為銅塊相對于長木板向右運動，則銅塊受到的摩擦力水平向左，因為力的作用是相互的，所以長木板受到的摩擦力水平向右。

(2)[2]甲、乙兩圖接觸面粗糙程度相同，壓力越大，彈簧測力計示數越大，滑動摩擦力越大。所以，比較甲、乙兩圖，可得到的結論是：在觸面粗糙程度相同的條件下，壓力越大，滑動摩擦力越大。

(3)[3][4]乙、丙兩圖，銅塊和木塊疊在一起的目的是對接觸面的壓力相同，比較乙、丙兩圖知：在壓力相同的條件下，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大，所以乙丙兩圖探究滑動摩擦力大小跟接觸面粗糙程度的關系。

(4)[5]當所要研究的物理量與多個因素有關時，采用的探究方法應是控制變量法，要“探究滑動摩擦力大小與接觸面積大小是否有關”，應控制壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，而小明將木塊和銅塊做為一個整體豎著放置在長木板上，由圖可知，只控制了壓力大小相同，他的探究方案中存在的主要缺陷是：沒有控制接觸面粗糙程度相同。