Question

18．“摩擦力大小是與壓力有關(guān)，還是與重力有關(guān)？”，某小組利用如圖裝置進(jìn)行了探究．實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)記錄如表

實(shí)驗(yàn)步驟	臺(tái)式測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N	金屬盒重力G/N	彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)f/N
①把金屬盒放在質(zhì)量不計(jì)的白紙上，在拉動(dòng)白紙的過(guò)程中讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)	4.8	4.8	1.9
②將質(zhì)量不計(jì)的氫氣球系在金屬盒上，重復(fù)步驟①的實(shí)驗(yàn)	3.2	4.8	1.2
③往金屬盒注入適量的沙子，使臺(tái)式測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4.8N，重復(fù)步驟②的實(shí)驗(yàn)	4.8	6.4	1.9

（1）此實(shí)驗(yàn)是根據(jù)二力平衡原理測(cè)出摩擦力大小的．
（2）實(shí)驗(yàn)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�．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟②、③的數(shù)據(jù)不能（填“能”或“不能”）說(shuō)明摩擦力大小與壓力有關(guān)；比較實(shí)驗(yàn)步驟①③可說(shuō)明摩擦力大小與重力無(wú)關(guān)．
（4）與直接用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)金屬盒測(cè)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D不是其優(yōu)點(diǎn)．
A．不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)    B．測(cè)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．

Answer 1

分析 （1）在探究摩擦力與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，利用二力平衡條件來(lái)測(cè)量摩擦力的大小；
（2）氫氣球會(huì)對(duì)金屬盒產(chǎn)生向上的拉力，從而改變金屬盒對(duì)臺(tái)式測(cè)力計(jì)的壓力，但不能改變重力的大小；
（3）探究摩擦力與重力、壓力的關(guān)系時(shí)，要注意控制變量法的應(yīng)用；
（4）拉動(dòng)白紙可使實(shí)驗(yàn)變得更易操作，讀數(shù)也更準(zhǔn)確，但無(wú)論是拉白紙，還是拉測(cè)力計(jì)，其原理都是利用了二力平衡條件．

解答 解：
（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）實(shí)驗(yàn)步驟②、③的數(shù)據(jù)，物體的重力和壓力都不相同，沒(méi)有控制重力不變，所以不能說(shuō)明摩擦力大小與壓力有關(guān)；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shuō)明摩擦力大小與物體的重力無(wú)關(guān)；
（4）由于摩擦力大小與物體運(yùn)動(dòng)速度無(wú)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(cè)力計(jì)示數(shù)會(huì)很穩(wěn)定便于讀數(shù)，但無(wú)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(lái)測(cè)量摩擦力的．
故答案為：（1）二力平衡；（2）壓力；（3）不能；①③；（4）D．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究“摩擦力大小是與壓力有關(guān)，還是與重力有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，考查了測(cè)量摩擦力的原理及控制變量法在此實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，要掌握這種測(cè)量摩擦力的方法．