为了探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,在实验前,同学们根据自己的生活经验,提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与物体运动速度有关;
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关;
猜想四:滑动摩擦力的大小与物体间接触面积的大小有关.
为了验证猜想,小明同学利用弹簧测力计、方木块、木板、砝码、毛巾等器材设计了如图所示的实验.
(1)该实验方案设计的原理是______,实验操作中应______拉动弹簧测力计,并在运动中读出示数.
(2)通过分析比较图甲和图乙弹簧测力计示数,可以验证猜想______.
(3)要验证猜想三,应该选用图______和图______进行比较研究.
(4)为了验证猜想二是否正确,我们可以选择图甲进行实验,实验中分别以______的速度匀速拉动弹簧测力计,观察比较弹簧测力计示数的大小.
解:(1)在实验中,要通过拉力的大小间接地得知滑动摩擦力的大小,所以要拉动木块在水平面上做匀速直线运动,用到了二力平衡条件.
(2)由甲乙两图知,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,所以可以验证摩擦力大小与压力大小的关系.
(3)猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关,要验证摩擦力大小与接触面的粗糙程度之间的关系,需使其它条件不变,只改变接触面的粗糙程度.所以要选择甲图和丙图.
(4)猜想二:滑动摩擦力的大小与物体运动速度有关;要验证滑动摩擦力大小与物体运动的关系,需使其它条件不变,只改变物体运动的速度.
故答案为:(1)二力平衡条件;水平匀速;(2)一;(3)甲;丙;(4)不同.
(1)在实验中通过拉力的大小而得知木块所受摩擦力的大小,应用了二力平衡条件,所以在此过程中要拉动木块在水平面上做匀速直线运动.
(2)比较甲乙两图发生变化的因素和不变的因素从而可以得出结论.
(3)要验证滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度之间的关系,需使其它条件不变,只改变接触面的粗糙程度.然后根据图示便可做出正确的选择.
(4)要验证滑动摩擦力与物体运动速度的关系,需使其它条件不变,只改变物体的运动速度.
点评:此题是探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关,考查了控制变量法在此实验中的应用,同时考查了二力平衡条件在此实验中的应用.
高考物理16大解题技巧: 现在会的、懂的知识不代表以后就不会忘记。要把那些容易忘掉、容易混淆、容易出错的题或者结论及时的归纳整理下来,把一些知识的死角整理到一块。多抓联系、多反思归类、多对比,以备后用。