问题标题:
在探究“影响摩擦力大小的因素”实验中,同学们猜想摩擦力的大小可能与以下因素有关:①接触面所受的压力;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小;④物体运动的快慢.为此,小明
问题描述:
在探究“影响摩擦力大小的因素”实验中,同学们猜想摩擦力的大小可能与以下因素有关:①接触面所受的压力;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小;④物体运动的快慢.为此,小明用各个面粗糙程度均相同的长方体木块进行了如下实验.
(1)实验中需用弹簧测力计沿水平方向___拉动长方体木块,使它沿长木板滑动,目的是使拉力和摩檫力构成一对___(“平衡”或“相互作用”)力.
(2)对比实验___是为了验证猜想①;
(3)对比实验甲和丙,是为了验证猜想___;(填猜想因素的序号)
(4)小明利用图甲实验器材验证猜想③,须再把木块___放,并按正确的方法拉动木块,发现两次弹簧测力计的示数相等,从而得出:滑动摩擦力的大小与接触面积的
大小___(“有关”或“无关”).
(5)小明为了验证猜想④,进行了如下实验:将木块放在木板上,沿水平方向以较小速度匀速拉动木块,记下测力计示数F1,然后加速拉动木块,记下测力计示数F2,发现F1<F2,于是得出“摩擦力大小与物体运动快慢有关”的结论.你认为小明的实验方案是___(“正确”或“错误”)的,理由是___.
蔡光东回答:
(1)用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)要验证猜想①,需要控制接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由图示实验可知,符合要求的是图甲与图乙所示实验;
(3)由甲和丙两实验可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,接触面越粗糙,木块受到的滑动摩擦力越大,由此可知:在压力相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,可以验证猜想②;
(4)小明利用图甲实验装置验证猜想④,必须再把木块侧放,并按正确的方法拉动木块,发现两次弹簧测力计的示数相等.从而得出滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关;
(5)探究滑动摩擦力大小与物体运动速度的大小是否有关时,应控制压力大小和接触面粗糙程度不变,因此可采取的做法是:拉动木块以不同的速度做匀速运动,观察比较测力计的示数情况;当物体做加速运动时,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,此时拉力大于摩擦力,
故答案为:(1)匀速;平衡;(2)甲、乙;(3)②;(4)侧;无关;(5)错误;第二次没有匀速拉动木块,此时拉力与摩擦力不是平衡力.
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