Question

【题目】在学过摩擦力知识后，小明想探究:摩擦力大小是否与压力、重力都有关系?他利用如图所示的装置进行探究.实验步骤如下:

①金属盒放在质量不计的白纸上，读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数.
②将质量不计的氢气球系在金属盒上，读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数.
③再往金属盒注入适量的沙子，使台式测力计示数与步骤①中的示数相等，拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数.实验相关数据如表:

实验序号	台式测力计示数F1 /N	金属盒总重力G/N	弹簧测力计示数F2/N
①	4.8	4.8	1 .8
②	3.2		1 .2
③	4.8	6.4	1.8

（1）此实验根据原理测出摩擦力的大小.
（2）实验步骤②使用氢气球是为了改变 （选填“压力”或“重力”）.
（3）请你补齐上表中空格处的数据，其值为 N.
（4）与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验有许多优点，以下不是其优点.
A.不需要匀速拉动
B.测力计示数稳定
C.实验更容易操作
D.实验原理更合理
（5）比较实验步骤 （填表中的实验序号）的数据，说明摩擦力大小与重力无关.
（6）本实验中弹簧测力计示数的大小还与以下有关.
A.拉纸的速度
B.纸面粗糙程度
C.金属盒与纸的接触面积

Answer 1

【答案】
（1）二力平衡
（2）压力
（3）4.8N
（4）D
（5）①③
（6）B
【解析】（1）在实验中拉动白纸运动时，金属盒始终处于静止状态，根据二力平衡条件，金属盒受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，所以拉力与摩擦力的大小相等；
（2）实验步骤②使用氢气球，由于氢气球向上拉金属盒，所以金属盒对白纸的压力变小，但其本身的重力不变；
（3）第二次实验中，氢气球系在金属盒上，保持了总重力不变，而改变了压力大小，来探究摩擦力与压力大小的关系.所以第2次实验，金属盒的总重力仍为4.8N；
（4）由于摩擦力大小与物体运动速度无关，所以在实验中，若拉动白纸时，操作比较方便，可以不做匀速直线运动，而金属盒始终处于静止状态，拉力与摩擦力平衡，测力计示数会很稳定便于读数，但无论是抽动白纸还是拉动金属盒做匀速直线运动，都是根据二力平衡条件来测量摩擦力的；
（5）探究摩擦力与重力的关系时，应保持压力不变，改变总重力，根据此要求，只有①③能满足；
（6）摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，本实验中测力计示数的大小还与纸面粗糙程度有关，故选B.
所以答案是：（1）二力平衡；（2）压力；（3）4.8N；（4）D；（5）①③；（6）B.