在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
A.与物体运动的速度有关;
B.与物体接触面的粗糙程度有关;
C.与物体接触面的压力大小有关.
(1)在某次分组实验中,两组同学分别设计了如图甲、乙所示的实验装置,你认为 装置更加科学准确.
(2)下表是小李同学的实验数据
实验次数
|
压力
|
木板表面
|
木块放置
|
运动速度
|
测力计F度数(N)
|
1
|
一个木块
|
比较光滑
|
平放
|
慢
|
2.2
|
2
|
一个木块
|
比较光滑
|
平放
|
快
|
2.2
|
3
|
一个木块
|
表面加毛巾
|
平放
|
快
|
3.8
|
上述实验数据可以用来验证A猜想是 的,B猜想是 的.(选填“正确”或“错误”)
(3)小张同学通过实验探究滑动摩擦力和压力的关系,得到的实验数据如下表所示,并据此画出了摩擦力f和压力F压的关系图线,如图丙所示.
实验次数
|
压力F压/N
|
滑动摩擦力f/N
|
1
|
20
|
2.2
|
2
|
40
|
4.4
|
3
|
60
|
6.6
|
4
|
80
|
7.7
|
可以得到的结论是:
.
答案:
(1)乙;
(2)错误;正确;
(3)在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比
【解析】
试题分析:探究滑动摩擦力跟大小关系时,猜想滑动摩擦力跟压力大小、接触面粗糙程度、受力面积大小、运动速度有关.探究滑动摩擦力大小跟其中一个因素关系时,控制其它因素不变,这种方法是控制变量法.
实验中,我们是通过二力平衡的原理,从弹簧测力计的拉力得到摩擦力的大小,因此,这是转换法的运用,也是值得我们关注和改进的地方.
(1)观察图甲、乙要以看出,二者的不同在于,甲直接拉动弹簧测力计,而乙则拉的是下面的木板,从效果看,乙图中弹簧测力计与木块相对静止,其示数稳定,不受木板运动情况的影响,读数较准确,甲图中较难控制木块做匀速直线运动,故乙装置更加科学准确;
(2)读取表格数据可知,1、2两次实验速度不同,其他条件相同,摩擦力的大小相同,说明与速度大小无关,故猜想A错误;2、3两次实验接触面的粗糙程度不同,其他条件相同,摩擦力大小不同,说明与接触面的粗糙程度有关,故猜想B正确;
(3)读取表格数据和图丙可知,摩擦力f和压力F压的比值始终相同,图丙中也是一条正比例函数图线,故可得出结论:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比.
考点:探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验