Question

9．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．實驗步驟如下：
①把金屬盒放在質(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）此實驗是根據(jù)二力平衡原理測出摩擦力大小的．
（2）與直接用彈簧測力計拉動金屬盒測量摩擦力相比，拉動白紙進行實驗具有容易操作的優(yōu)點，具體體現(xiàn)在：彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)或不需要勻速拉動白紙．（寫出一條即可）
（3）請你補齊上表中空格處的數(shù)據(jù)，其值為4.8 N．
（4）實驗中是通過向金屬盒內(nèi)添加沙子來改變金屬盒總重力的．
（5）比較實驗步驟①③（填序號）的數(shù)據(jù)，說明摩擦力大小與重力無關(guān)．

Answer 1

分析 （1）實驗中根據(jù)二力平衡的知識測量摩擦力，當摩擦力與拉力平衡時，大小相等；
（2）實驗中將測力計與金屬盒固定，這樣金屬盒與彈簧測力計始終處于靜止狀態(tài)，根據(jù)二力平衡條件，測力計的示數(shù)等于摩擦力；
（3）金屬盒的總重力沒有發(fā)生變化；
（4）根據(jù)步驟③確定改變金屬盒重力的方法；
（5）分析表格中重力不同但摩擦力相同的數(shù)據(jù)，得出結(jié)論．

解答 解：（1）此實驗是根據(jù)二力平衡原理測出摩擦力的大小大小的；
（2）若拉動白紙，無論是否勻速拉動，金屬盒及測力計始終處于靜止狀態(tài)，便于讀數(shù)，且摩擦力的大小等于測力計的示數(shù)；
（3）由于與①相比，金屬盒的重力不變，所以仍為4.8N；
（4）由③知，實驗中通過往金屬盒注入適量的沙子的方法來改變金屬盒的重力；
（5）①③兩次實驗，金屬盒的重力不同，但摩擦力大小相同，說明摩擦力大小與重力無關(guān)．
故答案為：
（1）二力平衡；
（2）彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)或不需要勻速拉動白紙；
（3）4.8；
（4）向金屬盒內(nèi)添加沙子；
（5）①③．

點評 此題是探究影響摩擦力大小因素的實驗，主要考查了應(yīng)用二力平衡的知識測量摩擦力的方法，及利用控制變量法來分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力，此題通過實驗數(shù)據(jù)分析出摩擦力的大小與重力無關(guān)，是該題的亮點．