Question

9．小王同學(xué)在學(xué)習(xí)摩擦力時(shí)，通過觀察，提出了猜想：摩擦力大小與接觸面間壓力有關(guān)．他利用圖裝置進(jìn)行了探究，實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)記錄如下：
A．把金屬盒放在質(zhì)量不計(jì)的白紙上，在勻速拉動白紙的過程中讀出測力計(jì)的示數(shù)
B．將氫氣球系在金屬盒上，重復(fù)步驟A的實(shí)驗(yàn)
C．往金屬盒注入適量的沙子，使臺式測力計(jì)的示數(shù)為 4.0N，重復(fù)步驟B的實(shí)驗(yàn)
D．再往金屬盒注入適量的沙子，使臺式測力計(jì)的示數(shù)為5.0N，重復(fù)步驟C的實(shí)驗(yàn)

序號	臺式測力計(jì)示數(shù)F/N	彈簧測力計(jì)示數(shù)f/N
A	4.0	2.0
B	3.0	1.5
C	4.0	2.0
D	5.0	2.5

（1）實(shí)驗(yàn)是根據(jù)二力平衡原理測出摩擦力大小的．
（2）實(shí)驗(yàn)步驟B使用氫氣球是為了改變壓力大�。�
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟A、B的數(shù)據(jù)說明金屬盒受到的摩擦力大小與壓力有關(guān)．
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析推理，得出滑動摩擦力與接觸面間壓力成正比．
（5）這種方式與直接用彈簧測力計(jì)拉動金屬盒測量摩擦力相比，優(yōu)點(diǎn)是ACD
A．不需要?jiǎng)蛩倮瓌?nbsp;                 B．需要?jiǎng)蛩倮瓌?br />C．測力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定                  D．實(shí)驗(yàn)更容易操作．

Answer 1

分析 在探究摩擦力與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)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(guān)系，所以在探究過程中，要注意控制變量法的應(yīng)用．同時(shí)還可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程分析其優(yōu)點(diǎn)．

解答 解：
（1）在實(shí)驗(yàn)中拉動白紙運(yùn)動時(shí)，金屬盒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)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(shí)驗(yàn)步驟B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；故使用氫氣球是為了改變壓力大小；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟A、B的數(shù)據(jù)說明金屬盒受到的摩擦力大小與壓力有關(guān)．
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析可以看出，當(dāng)接觸面的壓力越大時(shí)，滑動摩擦力越大，故經(jīng)過推理可得出滑動摩擦力與接觸面間壓力成正比；
（5）由于摩擦力大小與物體運(yùn)動速度無關(guān)，所以在實(shí)驗(yàn)中，若拉動白紙時(shí)，操作比較方便，可以不做勻速直線運(yùn)動，而金屬盒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，拉力與摩擦力平衡，測力計(jì)示數(shù)會很穩(wěn)定便于讀數(shù)，但無論是抽動白紙還是拉動金屬盒做勻速直線運(yùn)動，都是根據(jù)二力平衡條件來測量摩擦力的．故ACD都是這一設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)．
故答案為：（1）二力平衡；（2）壓力；（3）壓；（4）正；（5）ACD．

點(diǎn)評 此題是探究摩擦力大小與接觸面間壓力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，考查了測量摩擦力的原理及控制變量法在此實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，學(xué)生要掌握這種測量摩擦力的方法．