Question

李東和王芳在海邊沙灘上游玩時發現，游客們走路時在沙地上留下的腳印有深有淺．
（1）王芳發現，女孩子穿高跟鞋站立時留下的腳印比赤腳站立時的腳印深得多，這一事實表明，腳印印痕的深淺與______有關．李東觀察發現小孩的腳印一般較淺，成人的腳印一般較深．他猜想腳印的深淺可能與人的重力有關，重力越大，腳印越深．那么，印痕的深淺是否與施壓物體的重力直接相關呢？他們想通過實驗來研究這個問題．于是兩人就地取材，按以下步驟進行操作：
①在地面上鋪上一層足夠厚的松軟細沙，把一長方體磚塊輕輕放置在沙面上，穩定后，移開磚塊；
②用沙子堆成一個傾角較小的斜坡，將磚塊輕輕放置在沙子上，穩定后，移開磚塊；
③用沙子堆成一個傾角較大的斜坡，將磚塊輕輕放置在沙子上，穩定后，移開磚塊．
上述實驗過程中，下列哪種測量工具是必不可少的？______
A．天平           B．彈簧測力計         C．刻度尺      D．量角器
三次實驗的現象分別如圖①所示：

從實驗結果可知，李東的猜想是不科學的，影響印痕深淺的另一個物理量不是施壓物體的重力而是______．
（2）李東和王芳通過對實驗現象的進一步分析，發現重力一定的物體，放在傾角不同的
斜面上，斜面越陡，斜面受到的______越小．
若用彈簧測力計如圖②所示將一重物沿斜面向上勻速拉動，設此時測力計讀數為F₁，小車受到的摩擦力為f₁；增大傾角后，仍然沿斜面向上勻速拉動該重物，拉力為F₂，摩擦力為f₂．那么F₁______f₁ （大于/等于/小于）；f₁______f₂（大于/等于/小于）．

Answer 1

【答案】分析：（1）壓力的作用效果與壓力大小和受力面積都有關系：在壓力一定時，受力面積越小，作用效果越明顯；
測量工具是根據實驗目的來確定的，要比較印痕的深淺就要有刻度尺進行測量；
垂直壓在物體表面的力叫壓力，壓力可能由重力引起，但不一定等于重力；
（2）壓力與斜面的傾斜程度有關：物重一定時，斜面傾斜程度越大，壓力越小；
物體受到的摩擦力與壓力大小有關：在粗糙程度一定時，壓力越大，摩擦力越大．
解答：解：
（1）對同一個人來說，體重一定，對水平地面的壓力一定，穿高跟鞋站立時留下的腳印比赤腳站立時的腳印深得多，這一事實表明，腳印印痕的深淺與受力面積大小有關；
要探究印痕的深淺是否與施壓物體的重力直接相關，就要分別測量每次沙子凹陷的程度，所以需要刻度尺；
同一塊磚塊，重力一定，沙面傾斜程度不同，凹陷程度不同，說明壓力的作用效果與重力無關，影響因素是壓力；
故答案為：受力面積；C；壓力；
（2）重力一定的物體，放在傾角不同的斜面上，斜面越陡，斜面受到的壓力越小；
將一重物沿斜面向上勻速拉動，設此時測力計讀數為F₁，重物受到的摩擦力為f₁，拉力的作用一方面克服摩擦，主要還要克服重力，所以F₁＞f₁；
在接觸面的粗糙程度一定時，斜面傾斜程度越大，壓力越小，所以摩擦力越小，即f₁＞f₂．
故答案為：＞；＞．
點評：掌握壓力作用效果的影響因素，利用控制變量法和轉換法探究壓力作用效果的影響因素．