Question

11．某興趣小組探究滑動摩擦力大小與壓力、重力是否有關，設計的實驗裝置如圖所示．將質量不計的白紙放在水平放置的臺式測力計上，再在白紙上放金屬盒，金屬盒連接固定在墻上的彈簧測力計．興趣小組進行了3次實驗，實驗步驟和數(shù)據(jù)記錄如表所示．請回答下列問題：

實驗步驟		臺式測力計示數(shù)F/N	金屬盒重力G/N	彈簧測力計示數(shù)f/N
①	把金屬盒放在質量不計的白紙上，在拉動白紙的過程中讀出測力計的示數(shù)	4.8	4.8	1.9
②	接著，將質量不計的氫氣球系在金屬盒上，在拉動白紙的過程中讀出測力計的示數(shù)	3.2	4.8	1.2
③	接著，往金屬盒注入適量的沙子，使臺式測力計的示數(shù)為4.8N，在拉動白紙的過程中讀出測力計的示數(shù)	4.8	6.4	1.9

（1）下列情況中，能最方便的通過對彈簧測力計讀數(shù)測出滑動摩擦力大小的是D
A．白紙、金屬盒都必須勻速運動     
B．白紙必須勻速運動，要等金屬盒停止運動 
C．白紙、金屬盒都必須停止運動     
D．白紙運動可以不勻速，要等金屬盒停止運動 
（2）要判斷重力的大小是否直接決定摩擦力的大小，應對比步驟①③．
（3）通過本次實驗探究，可得出的結論：摩擦力大小與重力大小無關．

Answer 1

分析 在探究摩擦力與哪些因素有關的實驗中，利用二力平衡條件來測量摩擦力的大��；
此題探究摩擦力與重力、壓力的關系，所以在探究過程中，要注意控制變量法的應用．

解答 解：（1）金屬盒在水平方向受到彈簧測力計的拉力與摩擦力的作用，金屬盒處于平衡狀態(tài)時，拉力與摩擦力是一對平衡力，由平衡條件可知，摩擦力等于測力計的示數(shù)；實驗時必須保持金屬盒處于平衡狀態(tài)，即金屬盒靜止或做勻速直線運動，白紙既可以做勻速直線運動，也可以不做勻速直線運動，故ABC錯誤，D正確，故選D．
（2）要判斷重力的大小是否直接決定摩擦力大小，應控制接觸面的粗糙程度與物體間壓力相同而物體的重力不同，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，應選擇①③實驗步驟進行分析．
（3）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，摩擦力大小與重力大小無關．
故答案為：（1）D；（2）①③；（3）摩擦力大小與重力大小無關．

點評 此題是探究“摩擦力大小是與壓力有關，還是與重力有關”的實驗，考查了測量摩擦力的原理及控制變量法在此實驗中的應用，學生要掌握這種測量摩擦力的方法．