Question

教室的门栓坏了，门经常被风吹开，这是门与门框间摩擦太小的缘故。如何增大摩擦呢？同学们提出一些设想，概括如下：

a．增大压力增大摩擦；

b．增大接触面粗糙程度增大摩擦；

c．增大接触面积增大摩擦；

d．增大运动速度增大摩擦。

为了验证这些设想，他们利用长方体木块、铁块、弹簧测力计、毛巾和水平桌面等，进行实验探究，并将数据记人表中：

（1）比较实验1、2可知：设想_________是错误的。

（2）比较实验_________两组数据，可以判断设想C是否正确；在实验中，测量摩擦力时应保持木块在水平桌面上做_________运动；上图的弹簧测力计示数是表中“★”处的数值，其大小为_________N。

实验	接触面	接触面积/m^2	速度	压力/N	摩擦力/N
1	木块与桌面	0.01	v	5	1
2	木块与桌面	0.01	2v	5	1
3	木块与桌面	0.01	v	10	2
4	木块与毛巾面	0.01	v	5	★
5	木块与桌面	0.005	v	5	1

（3）某同学分析实验3、4数据，并支持设想b，你认为他这种分析方法______（填“正确”或“不正确”），其理由是______。

（4）在实验探究中，小华同学应用的研究物理问题的方法是_______。

A．类比法   B．控制变量法  C．推理法    D．等效替代法

（5）同学们在实验时还发现：在木块没有被拉动时，弹簧测力计也有示数，且示数会变化。他请教老师，知道可用F﹣t图象表示拉力随时间的变化情况。若第3次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F﹣t图象图所示，其中0～4s木块处于静止状态，4～5s木块运动后改变拉力，使木块5s后处于匀速直线运动状态。

分析图象可知：要使木块由静止开始运动，至少要用______N的水平拉力拉木块；如果实验时木块所受的拉力是2N，则下列对木块所处状态的判断，正确的是：_________

A．静止   B．匀速直线运动   C．静止或匀速直线运动  D．条件不足，无法判断。

（6）请你利用上述分析得出的结论，写出一种能将门关紧的方法：_________

Answer

d 1、5 匀速直线 2.5 不正确 没有控制压力相等 B 2.3 C 可在门与门框间垫物体

【解析】

（1）由表数据，实验1、2中，压力、接触面积、接触面粗糙程度相同，而速度不同，但摩擦力相同。所以设想d是错误的；

（2）研究滑动摩擦力与接触面积大小关系时，要控制速度、接触面粗糙程度和压力相同，只改变接触面积大小，比较实验1、5数据，摩擦力大小相同，故设想C是错误的；

在实验过程中，保持弹簧测力计水平拉动木块进行匀速直线运动，滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等，间接测量滑动摩擦力大小；

弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.1N，所以其大小为2.5N；

（3）研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，要控制压力大小相同，

由实验3、4的实验数据可知，压力大小都不同，即没有控制压力大小相同，故这种分析方法不正确；（4）实验探究中，小华同学应用的研究物理问题的方法是控制变量法，选B；

（5）分析图象可知：要使木块由静止开始运动，至少要用2.3N的水平拉力拉木块；

如果实验时木块所受的拉力是2N，可能静止（还没拉动）、可能做匀速运动。故选C；

（6）上述分析得出的结论是，增大压力可增大摩擦力，能将门关紧的方法：可以在在门与门框间夹物体，以增大门和门框之间的摩擦力，将门关紧。