【分析】
1. 猜想与假设:先结合题目给出的两个现象思考,现象一中蹬冰脚和滑行脚的鞋底材料不同,本质是接触面粗糙程度不同;现象二中运动员蹬冰时用力,会改变脚对冰面的压力大小,由此可猜想滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面粗糙程度有关。
2. 分析与论证(1):首先确定弹簧测力计的分度值,图(a)中弹簧测力计每大格为1N,平均分成5小格,因此分度值是0.2N,指针指向0.6N;由于木块做匀速直线运动,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,所以滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
3. 分析与论证(2):对比图(b)和(c),要先找控制的变量和改变的变量,两图中木块对木板的压力相同(木块和砝码总重不变),改变的是接触面的粗糙程度(丙比乙更粗糙),再看弹簧测力计示数变化,丙的示数更大,说明滑动摩擦力更大,由此归纳出对应结论。
4. 分析与论证(3):结合冰壶运动的实际场景,从增大接触面粗糙程度或增大压力的角度寻找措施,再用实验得出的滑动摩擦力影响因素结论进行解释即可。
【解析】
猜想与假设
根据题目中的两个现象:现象一的不同鞋底粗糙程度有差异,现象二的蹬冰用力改变了压力大小,因此猜想滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关。
分析与论证
(1) 先确定弹簧测力计的分度值为0.2N,图(a)中指针指向0.6N;因为木块匀速滑动时,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,所以木块受到的滑动摩擦力等于拉力,为0.6N。
(2) 图(b)和(c)中,控制木块对木板的压力大小相同,改变了接触面的粗糙程度(丙木板更粗糙),弹簧测力计的示数更大,说明滑动摩擦力更大,因此得出结论:当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3) 冰壶运动中增大摩擦的措施:蹬冰脚的鞋底用橡胶制成。
解释:橡胶鞋底的接触面更粗糙,根据实验结论,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度可以增大滑动摩擦力,便于运动员蹬冰时发力。
【答案】
【猜想与假设】压力大小;接触面粗糙程度
【分析与论证】
(1) $\boldsymbol{0.6}$
(2) 当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3) 示例:蹬冰脚的鞋底用橡胶制成;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,从而增大滑动摩擦力
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡;弹簧测力计读数
【点评】
本题将滑动摩擦力的实验探究与冰壶运动的实际场景结合,既考查了实验数据分析、归纳结论的能力,也考查了物理知识在生活实际中的应用,体现了物理与生活的紧密联系,有助于提升学生运用知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.6