Question

20．“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行了探究，實驗步驟和數(shù)據(jù)記錄如下表：

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，使臺式測力計的示數(shù)為4.8N，重復(fù)步驟②的實驗	4.8	6.4	1.9

（1）此實驗是根據(jù)二力平衡原理測出摩擦力大小的．
（2）實驗步驟②使用氫氣球是為了改變壓力大小（填“壓力”或“重力”）．
（3）根據(jù)實驗步驟②、③的數(shù)據(jù)不能（填“能”或“不能”）說明摩擦力大小與壓力有關(guān)．理由是沒有控制重力不變．
（4）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ABC是其優(yōu)點．
A．不需要勻速拉動　　　　　B．測力計示數(shù)穩(wěn)定　　　　C．實驗步驟更少　　　　　D．用到的器材更少．

Answer 1

分析 在探究摩擦力與哪些因素有關(guān)的實驗中，利用二力平衡條件來測量摩擦力的大�。�
此題探究摩擦力與重力、壓力的關(guān)系，所以在探究過程中，要注意控制變量法的應(yīng)用．

解答 解：（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）實驗步驟②、③的數(shù)據(jù)，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)；
（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．
它上所述，ABC都是這一實驗設(shè)計的優(yōu)點，只是用到的器材并不少，所以D不是其優(yōu)點．
故答案為：（1）二力平衡；
（2）壓力；
（3）不能；沒有控制重力不變；
（4）ABC．

點評 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)？”的實驗，考查了測量摩擦力的原理及控制變量法在此實驗中的應(yīng)用，學(xué)生要掌握這種測量摩擦力的方法．