Question

【題目】教室的門栓壞了，門經常被風吹開，這是門與門框間摩擦太小的緣故。如何增大摩擦呢？同學們提出一些設想，概括如下：

a．增大壓力增大摩擦；

b．增大接觸面粗糙程度增大摩擦；

c．增大接觸面積增大摩擦；

d．增大運動速度增大摩擦。

為了驗證這些設想，他們利用長方體木塊、鐵塊、彈簧測力計、毛巾和水平桌面等，進行實驗探究，并將數據記人表中：

（1）比較實驗1、2可知：設想_________是錯誤的。

（2）比較實驗_________兩組數據，可以判斷設想C是否正確；在實驗中，測量摩擦力時應保持木塊在水平桌面上做_________運動；上圖的彈簧測力計示數是表中“★”處的數值，其大小為_________N。

實驗	接觸面	接觸面積/m2	速度	壓力/N	摩擦力/N
1	木塊與桌面	0.01	v	5	1
2	木塊與桌面	0.01	2v	5	1
3	木塊與桌面	0.01	v	10	2
4	木塊與毛巾面	0.01	v	5	★
5	木塊與桌面	0.005	v	5	1

（3）某同學分析實驗3、4數據，并支持設想b，你認為他這種分析方法______（填“正確”或“不正確”），其理由是______。

（4）在實驗探究中，小華同學應用的研究物理問題的方法是_______。

A．類比法 B．控制變量法 C．推理法 D．等效替代法

（5）同學們在實驗時還發現：在木塊沒有被拉動時，彈簧測力計也有示數，且示數會變化。他請教老師，知道可用F﹣t圖象表示拉力隨時間的變化情況。若第3次實驗開始拉動木塊直到木塊勻速滑動的F﹣t圖象圖所示，其中0～4s木塊處于靜止狀態，4～5s木塊運動后改變拉力，使木塊5s后處于勻速直線運動狀態。

分析圖象可知：要使木塊由靜止開始運動，至少要用______N的水平拉力拉木塊；如果實驗時木塊所受的拉力是2N，則下列對木塊所處狀態的判斷，正確的是：_________

A．靜止 B．勻速直線運動 C．靜止或勻速直線運動 D．條件不足，無法判斷。

（6）請你利用上述分析得出的結論，寫出一種能將門關緊的方法：_________

Answer 1

【答案】d 1、5 勻速直線 2.5 不正確 沒有控制壓力相等 B 2.3 C 可在門與門框間墊物體

【解析】

（1）由表數據，實驗1、2中，壓力、接觸面積、接觸面粗糙程度相同，而速度不同，但摩擦力相同。所以設想d是錯誤的；

（2）研究滑動摩擦力與接觸面積大小關系時，要控制速度、接觸面粗糙程度和壓力相同，只改變接觸面積大小，比較實驗1、5數據，摩擦力大小相同，故設想C是錯誤的；

在實驗過程中，保持彈簧測力計水平拉動木塊進行勻速直線運動，滑動摩擦力和拉力是一對平衡力，大小相等，間接測量滑動摩擦力大小；

彈簧測力計每一個大格代表1N，每一個小格代表0.1N，所以其大小為2.5N；

（3）研究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關系，要控制壓力大小相同，

由實驗3、4的實驗數據可知，壓力大小都不同，即沒有控制壓力大小相同，故這種分析方法不正確；（4）實驗探究中，小華同學應用的研究物理問題的方法是控制變量法，選B；

（5）分析圖象可知：要使木塊由靜止開始運動，至少要用2.3N的水平拉力拉木塊；

如果實驗時木塊所受的拉力是2N，可能靜止（還沒拉動）、可能做勻速運動。故選C；

（6）上述分析得出的結論是，增大壓力可增大摩擦力，能將門關緊的方法：可以在在門與門框間夾物體，以增大門和門框之間的摩擦力，將門關緊。