Question

【題目】在學過摩擦力知識后，小明想探究:摩擦力大小是否與壓力、重力都有關系?他利用如圖所示的裝置進行探究.實驗步驟如下:

①金屬盒放在質量不計的白紙上，讀出臺式測力計示數;拉動白紙的過程中，讀出彈簧測力計的示數.
②將質量不計的氫氣球系在金屬盒上，讀出臺式測力計示數;拉動白紙的過程中，讀出彈簧測力計的示數.
③再往金屬盒注入適量的沙子，使臺式測力計示數與步驟①中的示數相等，拉動白紙的過程中，讀出彈簧測力計的示數.實驗相關數據如表:

實驗序號	臺式測力計示數F1 /N	金屬盒總重力G/N	彈簧測力計示數F2/N
①	4.8	4.8	1 .8
②	3.2		1 .2
③	4.8	6.4	1.8

（1）此實驗根據原理測出摩擦力的大小.
（2）實驗步驟②使用氫氣球是為了改變 （選填“壓力”或“重力”）.
（3）請你補齊上表中空格處的數據，其值為 N.
（4）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點，以下不是其優點.
A.不需要勻速拉動
B.測力計示數穩定
C.實驗更容易操作
D.實驗原理更合理
（5）比較實驗步驟 （填表中的實驗序號）的數據，說明摩擦力大小與重力無關.
（6）本實驗中彈簧測力計示數的大小還與以下有關.
A.拉紙的速度
B.紙面粗糙程度
C.金屬盒與紙的接觸面積

Answer 1

【答案】
（1）二力平衡
（2）壓力
（3）4.8N
（4）D
（5）①③
（6）B
【解析】（1）在實驗中拉動白紙運動時，金屬盒始終處于靜止狀態，根據二力平衡條件，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）第二次實驗中，氫氣球系在金屬盒上，保持了總重力不變，而改變了壓力大小，來探究摩擦力與壓力大小的關系.所以第2次實驗，金屬盒的總重力仍為4.8N；
（4）由于摩擦力大小與物體運動速度無關，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狀態，拉力與摩擦力平衡，測力計示數會很穩定便于讀數，但無論是抽動白紙還是拉動金屬盒做勻速直線運動，都是根據二力平衡條件來測量摩擦力的；
（5）探究摩擦力與重力的關系時，應保持壓力不變，改變總重力，根據此要求，只有①③能滿足；
（6）摩擦力的大小與壓力大小、接觸面的粗糙程度有關，本實驗中測力計示數的大小還與紙面粗糙程度有關，故選B.
所以答案是：（1）二力平衡；（2）壓力；（3）4.8N；（4）D；（5）①③；（6）B.