Question

我们在学习物理的过程中，做过以下几个实验：
（1）小强同学在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，让它分别放在水平桌面上的木板、棉布表面上运动（如图所示）．
①小强的三次实验情况分别如图中的甲、乙、丙所示．实验时，用弹簧测力计拉木块在水平木板（或棉布）上做

匀速直线

运动，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数，图丙中弹簧测力计的示数为

2.4

N．
②从图中甲、乙两组数据比较可知，滑动摩擦力的大小与

压力大小

有关．
③从图中

甲、丙

两组数据比较可知，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关．
（2）小华同学想测酸奶的密度，但家里只有天平、小空瓶，而没有量筒．他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量，实验步骤如下
A．用天平称量装满水的瓶和水的总质量为300g；
B．用天平称量空瓶的质量为100g；
C．用天平称量装满酸奶的瓶和酸奶的总质量；
D．调节天平横梁两端的平衡螺母，使天平平衡；
E．把天平放在水平桌面上，并把游码拨到标尺的零刻线处；
①正确的实验操作顺序是

EDBAC

（只填字母序号）．
②在步骤C中，天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图丁所示，则装满酸奶的瓶和酸奶的总质量为

314

g，由此可知，酸奶的密度ρ=

1.07×10³

kg/m³．

Answer 1

分析：（1）①根据二力平衡条件，要正确测出摩擦力的大小，应拉动木块做匀速直线运动；
确定测力计的分度值，读出示数；
②比较甲、乙两组数据控制的量和改变的量，得出滑动摩擦力与压力大小的关系；
③要探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系，需控制压力大小相同，接触面的粗糙程度不同；
（2）要测量酸奶的密度，需知其质量和体积，此题用到了等效法测量酸奶的体积；
实验中要调节天平平衡，测出空瓶的质量，然后测出装满水时的总质量，求出水的质量，根据V=

m

ρ

求出水的体积，等于酸奶的体积；然后测出装满酸奶时的总质量，求出酸奶的质量，从而根据ρ=

m

V

求出酸奶的体积；
天平的读数：砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值．

解答：解：（1）①实验时，用弹簧测力计拉木块在水平木板（或棉布）上做匀速直线运动，拉力与摩擦力平衡，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；
由图丙知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.4N；
②甲、乙两组数据，接触面的粗糙程度相同，压力越大，摩擦力越大，可得滑动摩擦力的大小与压力大小有关；
③甲、丙两组数据，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，且接触面越粗糙，摩擦力越大，可得滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关．
（2）①首先对天平进行调平，将天平放在水平桌面上，游码拨到零刻度线处，调节天平横梁两端的平衡螺母，使天平平衡；然后测出空瓶的质量；再测量装满水的瓶和水的总质量，能够得出空瓶的容积；最后用天平称量装满酸奶的瓶和酸奶的总质量，从而求出酸奶的密度．
则顺序应为EDBAC；
②图丁中示数为：100g+100g+100g+10g+4g=314g；
酸奶的质量m=314g-100g=214g；
酸奶的体积V=V水=

m水

ρ水

=

300g-100g

1g/cm3

=200cm³
则ρ=

m

V

=

214g

200cm3

=1.07g/cm³=1.07×10³kg/m³．
故答案为：（1）①匀速直线；2.4；②压力大小；③甲、丙；
（2）①EDBAC；②314；1.07×10³．

点评：此题是探究影响滑动摩擦力因素的实验及测量酸奶的密度实验，考查了控制变量法和等效替代法的应用，同时考查了测力计和天平的读数及密度的计算．