Question

在探究了水平拉动物体时拉力的大小和接触面大小无关后，某小组同学继续研究水平拉力和其他因素的关系，他们将质量不同的物块分别放置在水平的木板和橡胶板上，并用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块，如图1所示．实验数据分别记录在表一、表二中．
表一

实验序号	质量（克）	拉力（牛）
1	400	2.0
2	500	2.5
3	600	3.0

表二

实验序号	质量（克）	拉力（牛）
4	400	2.8
5	500	3.5
6	600	4.2

①分析比较实验序号1与2与3或4与5与6的数据及相关条件，可得出的初步结论是：在同一水平面上，沿水平方向匀速拉动物体，______．
②分析比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据及相关条件，可得出的初步结论是：______．
③为了继续探究拉动物体时拉力大小与拉力方向的关系，他们把质量为600克的物块放在木板上继续实验，并用更精密的仪器测量拉力．如图2所示，实验中逐渐增大拉力与水平面的夹角α，匀速拉动木块，数据记录在表三中．

表三  木板
实验序号	夹角α（度）	拉力（牛）
7	10	2.79
8	20	2.71
9	30	2.68
10	40	2.75
11	50	2.92
12	60	3.21

分析表三中数据，可得初步结论：______．
根据表三中的数据，他们认为当夹角α为某一角度时，拉力可能最小，为了找到这一角度，还应该在夹角α为______度的范围内进一步探究．
④他们还猜想拉力最小时的角度α可能与水平面的粗糙程度有关，为验证这一猜想，他们应设计的实验步骤是：______（请选填下列各项中的字母）．
A．将质量不同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
B．将质量相同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
C．将质量不同的物块放置在粗糙程度相同的水平面上
D．用力沿水平方向匀速拉动物块
E．用力沿不同方向匀速拉动物块
F．记录数据．

Answer

①根据控制变量法可判断：实验次数1、2、3控制的是接触面积和粗糙程度，改变的压力，研究拉力与压力大小的关系；
②比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据是压力相同，研究拉力与接触面的粗糙程度；
③分析表三实验结论，接触面积、粗糙程度和压力都相同，但拉力与水平面的夹角不同，拉力也随之变化，根据数据即可分析；
④根据控制变量法可判断拉力最小时的角度α可能与水平面的粗糙程度有关时应控制不变的物理量是接触面积、粗糙程度和压力，由此可设计实验步骤．
【解析】
①比较实验次数1、2、3或4、5、6的数据可知：接触面积和粗糙程度相同，物体质量不同，则产生的压力不同，测力计的示数是逐渐变大，所以可得出的初步结论是：在同一水平面上，沿水平方向匀速拉动物体，压力越大，拉力也越大；
②比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据可知：压力相同，物体在不同的表面上运动，则接触面的粗糙程度不同；所以可得出的初步结论是：在水平面上，沿水平方向匀速拉动物体，接触面越粗糙，拉力越大；
③分析表三实验结论，接触面积、粗糙程度和压力都相同，但拉力与水平面的夹角增大时，拉力先减小后增大，由此分析可得：在接触面积、粗糙程度和压力都相同，沿水平方向匀速拉动物体，当拉力与水平面的夹角增大时，拉力先减小后增大；
根据上面结论可判断：拉力与水平面的夹角最小为30度时，拉力为最小；所以为了找到这一角度，还应该在夹角α为20～40度的范围内进一步探究．
④根据控制变量法可知：应控制接触面积和压力不变，观察角度α为30度时，拉力在粗糙程度不同的水平面上匀速运动，拉力是否为最小，所以实验步骤为：
1、将质量相同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上，
2、用力沿水平方向匀速拉动物块，
3、记录数据．
所以正确的步骤：B、D、F．
故答案为：①压力越大，拉力也越大；
②在水平面上，沿水平方向匀速拉动物体，接触面越粗糙，拉力越大；
③在接触面积、粗糙程度和压力都相同，沿水平方向匀速拉动物体，当拉力与水平面的夹角增大时，拉力先减小后增大；20～40；
④B、D、F．