Question

【題目】在學(xué)過摩擦力知識后，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行探究．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)．

②將質(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)．

③再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)．實驗相關(guān)數(shù)據(jù)如表:

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）此實驗根據(jù) 原理測出摩擦力的大小．

（2）實驗步驟②使用氫氣球是為了改變 （選填“壓力”或“重力”）．

（3）請你補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拉動金屬盒測量摩擦力相比，拉動白紙進行實驗有許多優(yōu)點，以下 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

（5）比較實驗步驟 （填表中的實驗序號）的數(shù)據(jù)，說明摩擦力大小與重力無關(guān)．

（6）本實驗中彈簧測力計示數(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】

試題分析：（1）在實驗中拉動白紙運動時，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平衡力，所以拉力與摩擦力的大小相等；

（2）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；

（3）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；

（4）由于摩擦力大小與物體運動速度無關(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動，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，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)，本實驗中測力計示數(shù)的大小還與紙面粗糙程度有關(guān)，故選B。