Question

3．在學過摩擦力知識后，小明想探究：滑動摩擦力大小是否與壓力、重力都有關(guān)系？他利用如圖所示的裝置進行探究實驗．
實驗步驟如下：
①金屬盒放在質(zhì)量不計的白紙上，讀出臺式測力計示數(shù)；拉動白紙的過程中，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記錄在下面的表格中．
②質(zhì)量不計的氫氣球系在金屬盒上，讀出臺式測力計示數(shù)；拉動白紙的過程中，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記錄在下面的表格中．
③往金屬盒注入適量的沙子，使臺式測力計示數(shù)與步驟①中的示數(shù)相等，拉動白 紙的過程中，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記錄在下面的表格中．
實驗相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

實驗序號	臺式測力計示數(shù)F1/N	金屬盒總重力G/N	彈簧測力計示數(shù)F2/N
①	4.8	4.8	1.8
②	3.2		1.2
③	4.8	6.4	1.8

（1）實驗步驟①中，由二力平衡知識可知，金屬盒所受的滑動摩擦力為1.8N．．
（2）與直接用彈簧測力計拉動金屬盒測量摩擦力相比，拉動白紙進行實驗具有容易操作的優(yōu)點，具體體現(xiàn)在：可以不必做勻速直線運動．（寫出一條即可）
（3）實驗中，臺式測力計示數(shù)顯示的是壓力的大小
（4）請你補齊上表中空格處的數(shù)據(jù)，其值為4.8N．
（5）實驗中是通過往金屬盒注入適量的沙子來改變金屬盒總重力的．
（6）分析表格中的數(shù)據(jù)，可知：滑動摩擦力的大小與壓力有關(guān)，與重力無關(guān)．

Answer 1

分析 （1）利用二力平衡可知，摩擦力等于彈簧測力計的拉力大��；
（2）為了能平穩(wěn)的讀數(shù)，應(yīng)該是測力計做勻速直線運動，拉動白紙，相對來說測力計示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)；
（3）臺式測力計的示數(shù)等于金屬盒對白紙的壓力；
（4）分析表中實驗數(shù)據(jù)可以求出重力．
（5）通過向金屬盒內(nèi)添加沙子，改變總重力；
（6）應(yīng)用控制變量法分析表中實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗控制的變量與實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

解答 解：（1）利用二力平衡可知，當水平勻速拉動白紙時，摩擦力等于彈簧測力計的拉力大小，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，摩擦力f=F₂=1.8N；
（2）與直接用彈簧測力計拉動金屬盒測量摩擦力相比，拉動白紙進行實驗一方面不必要控制白紙做勻速直線運動，實驗操作方便，另一方面，彈簧測力計是靜止的，便于讀數(shù)．
（3）實驗中，臺式測力計示數(shù)顯示的是壓力的大�。�
（4）第二次實驗中，氫氣球系在金屬盒上，保持了總重力不變，而改變了壓力大小，來探究摩擦力與壓力大小的關(guān)系．所以第2次實驗，金屬盒的總重力仍為4.8N；
（5）實驗中是通過向金屬盒內(nèi)添加沙子來改變總重力的；
（6）由表中①②實驗數(shù)據(jù)可知，接觸面的粗糙程度相同俄日物體間的壓力不同，物體受到的摩擦力不同，由此可知：摩擦力與壓力有關(guān)．
由表中①③所示實驗數(shù)據(jù)可知，在誤差允許范圍內(nèi)，接觸面粗糙程度相同、物體間壓力相同而物體重力不同，物體受到的摩擦力相同，由此可知，摩擦力大小與物體的重力無關(guān)．
故答案為：（1）二力平衡；1.8N；（2）可以不必做勻速直線運動；（3）壓；（4）4.8；（5）往金屬盒注入適量的沙子；（6）壓力；重力．

點評 本題的實驗中，探究了摩擦力大小與壓力、重力的關(guān)系，值得注意的是，這里通過向金屬盒內(nèi)添加沙子來改變總重力大小，通過將氫氣球系在金屬盒上，減小對水平面的壓力，其中臺式測力計顯示的是壓力的大小，只有明確這些才能順利進行實驗．