Question

（2011?淄博）汽車大量增加，給人們的生活帶來方便，但交通事故也隨之增加，交通事故發(fā)生的一個重要原因是汽車從制動到完全停下來需要前進一段距離，這段距離的大小與輪胎和地面之間的摩擦力有直接的關系，同學們以“探究摩擦力大小與哪些因素有關”為課題進行了如下探究：
下表是某小組同學利用長木板、毛巾、2塊完全相同的帶鉤立方體木塊、彈簧測力計等器材，在實驗探究時得到的一組實驗數據：

實驗次數	與木塊的摩擦面	木塊的放置方式	彈簧測力計的示數/N
1	木板表面	一木塊平放	1.8
2	木板表面	一木塊平放	2.9
3	毛巾表面	一木塊平放	2.4
4	木板表面	兩木塊疊放	3.6

（1）你認為表中哪個數據是不合理的，并指出在彈簧測力計正常使用下導致數據不合理的原因：

2.9N

；

是由于沒有勻速拉動木塊造成的

．
（2）分析第1和第4兩次實驗數據，在

接觸面粗糙程度

相同時，

壓力

越大，摩擦力越大．這種研究問題的方法通常叫控制變量法．
（3）小麗同學提出了一個問題：摩擦力的大小與接觸面積的大小是否有關呢？然后她將木塊沿豎直方向截取一半后，測得木塊所受摩擦力變?yōu)樵瓉淼囊话�，她由此得出：摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小，你認為她的探究過程存在的缺陷是

沒有控制壓力不變

．要“探究摩擦力的大小與接觸面積的大小是否有關”應該選擇一個

長方體

（填“長方體”或“正方體”）木塊，至少需要通過做

2

次實驗才能得出較為準確的結論．
（4）人們雪后常在汽車輪胎上纏繞防滑鏈，這樣可以減少交通事故的發(fā)生，請你從影響摩擦力大小的因素角度說明此做法的道理

在壓力不變的情況下，增大了接觸面的粗糙程度，增大摩擦力

．

Answer 1

分析：控制變量法的運用，是本實驗的基本研究方法，同時，在用彈簧測力計拉動木塊時，一定要盡量使其做勻速直線運動，這樣拉力與摩擦力才是一對平衡力．因此，無論在設計實驗、進行實驗還是分析實驗結論的過程中，都要注意這幾點．

解答：解：（1）分析1、2兩次實驗可知，實驗條件相同，彈簧測力計的示數應該不變，因此必定有一個出現了問題，再與實驗3的結果相比較可以看出，第2次實驗的2.9N顯然是偏大了，造成這一結果的原因，可能是由于沒有勻速拉動木塊造成的；
（2）第1和第4兩次實驗中，接觸面相同，木塊的壓力不同，彈簧測力計的示數不同，因此可得出在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，摩擦力越大；
（3）根據控制變量法的要求，在研究摩擦力大小與接觸面積大小是否有關時，應保持壓力、接觸面的粗糙程度不變，因此，小麗的設計明顯違背了控制變量法的要求；最簡便的做法是選擇一個長方體木塊，這樣在壓力不變的情況下，可通過改變不同的側面來改變接觸面積的大小，至少通過兩次實驗，可得出相應的結論；
（4）防滑鏈的作用是在壓力不變的情況下，在增大了接觸面的粗糙程度，進而增大了摩擦力，達到了減少交通事故的效果．
故答案為：（1）2.9（2.9 N或第2次實驗；是由于沒有勻速拉動木塊造成的；
（2）接觸面的粗糙程度，壓力；
（3）沒有控制變量（或沒有控制壓力不變），長方體，2；
（4）在壓力不變的情況下，增大了接觸面的粗糙程度，增大摩擦力．

點評：理解和運用控制變量法，是解決此題中多個問題的關鍵，對此題中牽扯到了三個因素，我們一定要明確摩擦力的大小與壓力大小、接觸面的粗糙程度有關，與接觸面積的大小無關．同時，在分析實驗數據時，還要一定要特別注意如果不能勻速拉動彈簧測力計，可能對測量結果造成的影響．