Question

在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中，小明同学提出以下猜想：
Ⅰ、与物体的速度的大小有关；
Ⅱ、与接触面的粗糙程度（表面状况）有关；
Ⅲ、与压力的大小有关；
（1）为了验证上述猜想是否正确，他采用了图甲所示的装置进行实验．实验中应拉着弹簧测力计使木块沿水平方向做    运动．
（2）实验时他发现弹簧测力计的示数不稳定，便对实验装置进行改进，如图乙所示，他用双面胶将弹簧测力计固定在长方体木块的上表面，用细线连接弹簧测力计的挂钩和电动机．在木块上放置不同的砝码，当电动机以不同的转速工作时，通过细线水平拉动木块以不同的速度做匀速直线运动．实验记录如下：

实验次数	表面状况	压力/N	摩擦力/N	木块的速度/m/s
1	木板	2.0	0.6	0.1
2	木板	4.0	1.2	0.1
3	木板	4.0	1.2	0.2
4	砂纸	2.0	1.0	0.1

①分析2、3两次的实验记录，可验证猜想Ⅰ是    （填“正确”或“错误”）的．
②分析    两次的实验记录，可初步验证猜想Ⅱ；
③分析    两次的实验记录，可初步验证猜想Ⅲ；
（3）由以上实验数据可得出结论：    ．
（4）小明同学进行实验时很好地运用了“控制变量”的方法，在以下几个实验中也用到这种方法的有   
A．用乒乓球研究音叉振动发声
B．探究欧姆定律
C．探究液体压强大小与什么因素有关
D．托里拆利实验测量大气压强

Answer

（1）滑动摩擦力是产生在物体接触面上的力，因此，在测量时应运用转换法，通过二力平衡的原理，借助弹簧测力计的拉力将其测出．因此，在拉动木块时要求沿水平方向做匀速直线运动，使拉力与摩擦力成为一对平衡力；
（2）①根据影响摩擦力大小的因素，结合控制变量法，分析2、3两次的实验记录中摩擦力的大小可知摩擦力是否与速度有关；
②要探究滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度的关系，需要控制压力的大小一定，接触面的粗糙程度不同，从1、2、3、4找出符合条件的；
③要探究滑动摩擦力的大小和压力大小的关系，需要控制接触面的粗糙程度一定，压力的大小不同，从1、2、3、4找出符合条件的；
（3）根据（2）小题的分析可以得出影响摩擦力大小的因素；
（4）常用的物理学研究方法有：等效法、模型法、比较法、分类法、类比法、控制变量法、转换法等．
【解析】
（1）因为只有木块做匀速直线运动时，摩擦力和拉力才是一对平衡力，它们的大小才会相等，因此，实验中应用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动；
（2）①分析2、3两次的实验记录可知，接触面的粗糙程度相同、压力也相同，速度不同，滑动摩擦力相同，说明滑动摩擦力与物体运动的速度无关，故猜想Ⅰ是错误的；
②要探究摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系，要保证压力一定，1和4符合条件；
③要探究摩擦力的大小和压力大小的关系，要保证接触面的粗糙程度一定，1和2符合条件；
（3）根据（2）中的实验数据可知，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关，与速度无关；
（4）A、用乒乓球研究音叉振动发声是将声音的振动转换为乒乓球的振动，因此利用了转换法；
B、探究电流表与电压关系时，需控制电阻一定，研究电流与电压的关系；探究电流与电阻关系时，需控制电压一定，研究电流与电阻的关系；因此探究欧姆定律是利用控制变量法进行探究的；
C、液体压强与液体的密度和深度有关，因此需要利用控制变量法进行探究；
D、托里拆利实验测量大气压强是利用转换法探究的，通过支撑水银柱的高度计算出大气压的值．
故选BC．
故答案为：
（1）匀速直线；（2）①错误；②1、4；③1、2；（3）滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关，与速度无关；（4）BC．