Question

19．如圖甲是小明和小紅一起“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗情景，根據(jù)圖中A、B、C三次實驗可知：
（1）把木塊放在水平木板上，用彈簧測力計沿水平方向勻速直線拉動木塊，根據(jù)二力平衡的原理可知，滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)．
（2）通過比較圖中B和C兩次實驗，可得出滑動摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)．
（3）在比較A和B兩次實驗結(jié)果后，他們又提出了“摩擦力大小是與壓力有關(guān)，還是與重力有關(guān)”的問題．小明和小華設(shè)計了如圖乙所示的實驗裝置進(jìn)行了探究．實驗步驟和數(shù)據(jù)記錄如表：

實驗步驟		臺式測力計示數(shù)F/N	金屬盒重力G/N	彈簧測力計示數(shù)f/N
①	把金屬盒放在質(zhì)量不計的白紙上，在拉動白紙的過程中讀出測力計的示數(shù)	4.8	4.8	1.9
②	將質(zhì)量不計的氫氣球系在金屬盒上，重復(fù)步驟①的實驗	3.2	4.8	1.2
③	往金屬盒注入適量的沙子，使臺式測力計示數(shù)為4.8N，重復(fù)步驟②的實驗	4.8	6.4	1.9

①實驗步驟②使用氫氣球是為了改變壓力大�。ㄌ睢皦毫Α被颉爸亓Α保�．
②根據(jù)實驗步驟②、③的數(shù)據(jù)不能（填“能”或“不能”）說明摩擦力大小與什么因素有關(guān)．
③根據(jù)實驗步驟①、②的數(shù)據(jù)可以說明摩擦力大小與壓力因素有關(guān)．
④根據(jù)實驗步驟①、③的數(shù)據(jù)可以說明摩擦力大小與重力因素?zé)o關(guān)．
⑤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(jìn)行實驗有許多優(yōu)點，以下D不是其優(yōu)點．
A．不需要勻速拉動        B．測力計示數(shù)穩(wěn)定
C．實驗更容易操作        D．實驗原理更合理．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二力平衡的知識測量摩擦力的大小；
（2）摩擦力的大小和壓力、接觸面的粗糙程度有關(guān)；要研究摩擦力和接觸面粗糙程度的關(guān)系，必須控制壓力不變，改變接觸面的粗糙程度；
（3）①氫氣球會對金屬盒產(chǎn)生向上的拉力，從而改變金屬盒對臺式測力計的壓力，但不能改變重力的大��；
②③④結(jié)合表中數(shù)據(jù)，根據(jù)控制變量法的進(jìn)行分析；
⑤拉動白紙可使實驗變得更易操作，讀數(shù)也更準(zhǔn)確，但無論是拉白紙，還是拉測力計，其原理都是利用了二力平衡條件．

解答 解：
（1）實驗中需沿水平方向拉動木塊做勻速直線運(yùn)動，此時木塊受力平衡，根據(jù)二力平衡條件，測力計的示數(shù)等于摩擦力的大��；
（2）B圖和C圖所示實驗，壓力大小相等，C圖接觸面比較粗糙，彈簧測力計示數(shù)較大，即滑動摩擦力較大，說明：滑動摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)；
（3）①實驗步驟②使用氫氣球，由于氫氣球向上拉金屬盒，所以金屬盒對白紙的壓力變小，但其本身的重力不變；
②根據(jù)實驗步驟②、③的數(shù)據(jù)可知，物體的重力和壓力都不相同，沒有控制重力不變，所以不能說明摩擦力大小與壓力有關(guān)；
③根據(jù)實驗步驟①、②的數(shù)據(jù)可知，物體的重力相同，而壓力不同，摩擦力不同，說明摩擦力大小與壓力有關(guān)；
④根據(jù)實驗步驟①、③的數(shù)據(jù)可知，物體的重力不同，而壓力不同，摩擦力相同，說明摩擦力大小與物體的重力無關(guān)；
⑤由于摩擦力大小與物體運(yùn)動速度無關(guān)，所以在實驗中，若拉動白紙時，操作比較方便，可以不做勻速直線運(yùn)動，而金屬盒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，拉力與摩擦力平衡，測力計示數(shù)會很穩(wěn)定便于讀數(shù)，但無論是抽動白紙還是拉動金屬盒做勻速直線運(yùn)動，都是根據(jù)二力平衡條件來測量摩擦力的，故D符合題意．
故答案為：（1）二力平衡；彈簧測力計的示數(shù)；（2）接觸面的粗糙程度；（3）①壓力； ②不能；③壓力；④無關(guān)；⑤D．

點評 此題主要考查的是學(xué)生對摩擦力影響因素實驗的理解和掌握，注意控制變量法的運(yùn)用，同時考查了學(xué)生對圖象和數(shù)據(jù)的分析處理能力，中考熱點題型．