课堂上,在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,同学们提出了以下几种猜想:
A.与接触面受到的压力大小有关B.与相对运动的速度大小有关
C.与接触面面积的大小有关D.与接触面的粗糙程度有关
(1)刘明学习小组采用了如图甲的实验设计,用弹簧测力计水平拉动木块在木板上匀速运动,并进行三次实验.实验数据如下表所示,则表中数据可以验证猜想________(填序号),可以得到的结论是:________.
次数 | 木块运动快慢 | 弹簧测力计示数/N |
1 | 较快 | 1.6 |
2 | 慢 | 1.6 |
3 | 较慢 | 1.6 |
解:(1)甲图的实验设计中,选用同一木块和同一接触面,控制了压力和接触面的粗糙程度,只是改变拉动木快的速度,弹簧测力计的示数相同说明摩擦力大小不变,会得出“滑动摩擦力的大小与相对运动的速度大小无关”的结论,猜想B是错误的.
(2)采用乙图设计因为无论长木板是否做匀速直线运动,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)B、滑动摩擦力的大小与物体(相对)运动的速度大小无关;(2)弹簧测力计静止不动,水平拉动长木板,不再要求一定匀速.
(1)表中的数据只有木块运动的快慢这一个因素,所以探究的是物体运动速度和摩擦力大小的关系,弹簧测力计的示数反映了所受摩擦力的大小情况;
(2)在拉动木块时,很难让木块保持匀速直线运动状态,会导致了弹簧测力计的示数不稳定;当拉动长木板运动的过程中,木块保持静止状态,根据二力平衡的条件知弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小.
点评:本题属于探究摩擦力实验的改进,常规做法用弹簧测力计水平匀速拉动木块有一定难度,不容易做到;改成拉动接触面后,不一定匀速就能测出摩擦力,实验的误差小多了.