Question

【題目】針對“滑動摩擦力大小是與壓力有關，還是與重力有關？”這一問題，某物理興趣小組的同學利用 如圖所示裝置進行了探究，實驗步驟和數據記錄如下表：

實驗步驟		臺式測力計示數F/N	金屬盒重力G/N	彈簧測力計示數f/N
①	把金屬盒放在質量不計的白紙上，在拉動白紙 的過程中讀出測力計的示數	4.8	4.8	1.9
②	將質量不計的氫氣球系在金屬盒上，重復步驟①的實驗	3.2	4.8	1.2
③	氫氣球仍系在金屬盒上，往金屬盒加入適量的沙子，使臺式測力計的示數為4.8N，再重復步驟步驟①的實驗	4.8	6.4	1.9

(1)此實驗是根據二力平衡原理______（選填“間接地”或“直接地”）測出摩擦力大小；

(2)實驗步驟②使用氫氣球是為了改變__ （選填“金屬盒對紙的壓力”或“金屬盒的重力”）；

(3)根據實驗步驟②、③的數據___（選填“能”或“不 能”）說明摩擦力大小與壓力有關；

(4)要分析摩擦力大小與重力大小是否有關，應選擇___兩組數據進行分析；

(5)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，以下說法中不是其優(yōu)點的是___（選填字母序號）。

A．不需要勻速拉動白紙

B．測力計位置和示數較穩(wěn)定

C．拉動白紙時所用拉力較小，能省力

Answer 1

【答案】間接地 金屬盒對紙的壓力 不能 ①③ C

【解析】

[1]根據二力平衡條件分析；

[2]氫氣球受到的浮力作用，氫氣球豎直向上拉金屬盒，據此分析；

[3]研究摩擦力大小與壓力有關要控制重力相同；

[4]要分析摩擦力大小與重力大小是否有關，要控制壓力大小相同；

[5]A．金屬盒相對地面處于靜止狀態(tài)，受到的測力計拉力與滑動摩擦力為一對平衡力，據此分析；B．根據測力計靜止分析；C．拉動白紙時要克服白紙對其施加的摩擦力的作用，據此分析。

[1]在實驗中拉動白紙運動時，金屬盒相對地面處于靜止狀態(tài)，根據二力平衡條件，金屬盒受到的摩擦力與測力計的拉力是一對平衡力，所測力計示數與摩擦力的大小相等，此實驗是根據二力平衡原理間接地測出摩擦力大小；

[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]實驗步驟②、③的數據，物體的重力和壓力都不相同，沒有控制重力不變，根據實驗步驟②、③的數據不能說明摩擦力大小與壓力有關；

[4]要分析摩擦力大小與重力大小是否有關，要控制壓力大小相同，故應選擇①③兩組數據進行分析；

[5]A．金屬盒相對地面處于靜止狀態(tài)，受到的測力計拉力與滑動摩擦力為一對平衡力，大小相等，故不需要勻速拉動白紙，故A說法是其優(yōu)點；

B．測力計位置和示數較穩(wěn)定，故B說法是其優(yōu)點；

C．拉動白紙時要克服白紙對其施加的摩擦力的作用，不存在省力的問題，故C說法不是其優(yōu)點。