Question

【題目】在學(xué)過摩擦力知識(shí)后，小明想探究: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(jìn)行探究.實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①金屬盒放在質(zhì)量不計(jì)的白紙上，讀出臺(tái)式測力計(jì)示數(shù);拉動(dòng)白紙的過程中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù).
②將質(zhì)量不計(jì)的氫氣球系在金屬盒上，讀出臺(tái)式測力計(jì)示數(shù);拉動(dòng)白紙的過程中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù).
③再往金屬盒注入適量的沙子，使臺(tái)式測力計(jì)示數(shù)與步驟①中的示數(shù)相等，拉動(dòng)白紙的過程中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù).實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)如表:

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	臺(tái)式測力計(jì)示數(shù)F1 /N	金屬盒總重力G/N	彈簧測力計(jì)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）此實(shí)驗(yàn)根據(jù)原理測出摩擦力的大小.
（2）實(shí)驗(yàn)步驟②使用氫氣球是為了改變 （選填“壓力”或“重力”）.
（3）請(qǐng)你補(bǔ)齊上表中空格處的數(shù)據(jù)，其值為 N.
（4）與直接用彈簧測力計(jì)拉動(dòng)金屬盒測量摩擦力相比，拉動(dòng)白紙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)有許多優(yōu)點(diǎn)，以下不是其優(yōu)點(diǎn).
A.不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)
B.測力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定
C.實(shí)驗(yàn)更容易操作
D.實(shí)驗(yàn)原理更合理
（5）比較實(shí)驗(yàn)步驟 （填表中的實(shí)驗(yàn)序號(hào)）的數(shù)據(jù)，說明摩擦力大小與重力無關(guān).
（6）本實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)示數(shù)的大小還與以下有關(guān).
A.拉紙的速度
B.紙面粗糙程度
C.金屬盒與紙的接觸面積

Answer 1

【答案】
（1）二力平衡
（2）壓力
（3）4.8N
（4）D
（5）①③
（6）B
【解析】（1）在實(shí)驗(yàn)中拉動(dòng)白紙運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬盒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡條件，金屬盒受到的摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力，所以拉力與摩擦力的大小相等；
（2）實(shí)驗(yàn)步驟②使用氫氣球，由于氫氣球向上拉金屬盒，所以金屬盒對(duì)白紙的壓力變小，但其本身的重力不變；
（3）第二次實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，金屬盒的總重力仍為4.8N；
（4）由于摩擦力大小與物體運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)，所以在實(shí)驗(yàn)中，若拉動(dòng)白紙時(shí)，操作比較方便，可以不做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而金屬盒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，拉力與摩擦力平衡，測力計(jì)示數(shù)會(huì)很穩(wěn)定便于讀數(shù)，但無論是抽動(dòng)白紙還是拉動(dòng)金屬盒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，都是根據(jù)二力平衡條件來測量摩擦力的；
（5）探究摩擦力與重力的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持壓力不變，改變總重力，根據(jù)此要求，只有①③能滿足；
（6）摩擦力的大小與壓力大小、接觸面的粗糙程度有關(guān)，本實(shí)驗(yàn)中測力計(jì)示數(shù)的大小還與紙面粗糙程度有關(guān)，故選B.
所以答案是：（1）二力平衡；（2）壓力；（3）4.8N；（4）D；（5）①③；（6）B.