Question

李东和王芳在海边沙滩上游玩时发现，游客们走路时在沙地上留下的脚印有深有浅。(1)王芳发现，女孩子穿高跟鞋站立时留下的脚印比赤脚站立时的脚印深得多，这一事实表明，脚印印痕的深浅与__________有关。

李东观察发现小孩的脚印一般较浅，成人的脚印一般较深。他猜想脚印的深浅可能与人的重力有关，重力越大，脚印越深。那么，印痕的深浅是否与施压物体的重力直接相关呢?他们想通过实验来研究这个问题。于是两人就地取材，按以下步骤进行操作：

①在地面铺上一层足够厚的松软细沙，把一长方体砖块轻轻放置在沙面上，稳定后，移开砖块；

②用沙子堆成一个倾角较小的斜坡，将砖块轻轻放置在沙子上，稳定后，移开砖块；

③用沙子堆成一个倾角较大的斜坡，将砖块轻轻放置在沙子上，稳定后，移开砖块。

上述实验过程中，下列哪种测量工具是必不可少的?(    )

A．天平      B．弹簧测力计     C．刻度尺      D．量角器

三次实验的现象分别如图甲所示：

从实验结果可知，李东的猜想是不科学的，影响印痕深浅的另一个物理量不是施压物体的重力而是___ ______。

(2)李东和王芳通过对实验现象的进一步分析，发现重力一定的物体，放在倾角不同的      斜面上，斜面越陡，斜面受到的___ _____越小。

若用弹簧测力计如图乙所示将一重物沿斜面向上匀速拉动，设此时测力计读数为F₁，小车受到的摩擦力为f₁；增大倾角后，仍然沿斜面向上匀速拉动该重物，拉力为F₂，摩擦力为f₂．那么F₁           f₁ (大于／等于／小于)；f₁         f₂(大于／等于／小于)。

Answer 1

（1）接触面积；C；压力；（2）压力；大于；大于

【解析】

（1）对同一个人来说，体重一定，对水平地面的压力一定，穿高跟鞋站立时留下的脚印比赤脚站立时的脚印深得多，这一事实表明，脚印印痕的深浅与受力面积大小有关；

要探究印痕的深浅是否与施压物体的重力直接相关，就要分别测量每次沙子凹陷的程度，所以需要刻度尺，选C；

同一块砖块，重力一定，沙面倾斜程度不同，凹陷程度不同，说明压力的作用效果与重力无关，影响因素是压力；

（2）重力一定的物体，放在倾角不同的斜面上，斜面越陡，斜面受到的压力越小；

将一重物沿斜面向上匀速拉动，设此时测力计读数为F₁，重物受到的摩擦力为f₁，拉力的作用一方面克服摩擦，主要还要克服重力，所以F₁＞f₁；

在接触面的粗糙程度一定时，斜面倾斜程度越大，压力越小，所以摩擦力越小，即f₁＞f₂。