Question

11．某興趣小組探究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力、重力是否有關(guān)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．將質(zhì)量不計(jì)的白紙放在水平放置的臺(tái)式測(cè)力計(jì)上，再在白紙上放金屬盒，金屬盒連接固定在墻上的彈簧測(cè)力計(jì)．興趣小組進(jìn)行了3次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)記錄如表所示．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

實(shí)驗(yàn)步驟		臺(tái)式測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N	金屬盒重力G/N	彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)f/N
①	把金屬盒放在質(zhì)量不計(jì)的白紙上，在拉動(dòng)白紙的過(guò)程中讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)	4.8	4.8	1.9
②	接著，將質(zhì)量不計(jì)的氫氣球系在金屬盒上，在拉動(dòng)白紙的過(guò)程中讀出測(cè)力計(jì)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(tái)式測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4.8N，在拉動(dòng)白紙的過(guò)程中讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)	4.8	6.4	1.9

（1）下列情況中，能最方便的通過(guò)對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)測(cè)出滑動(dòng)摩擦力大小的是D
A．白紙、金屬盒都必須勻速運(yùn)動(dòng)     
B．白紙必須勻速運(yùn)動(dòng)，要等金屬盒停止運(yùn)動(dòng) 
C．白紙、金屬盒都必須停止運(yùn)動(dòng)     
D．白紙運(yùn)動(dòng)可以不勻速，要等金屬盒停止運(yùn)動(dòng) 
（2）要判斷重力的大小是否直接決定摩擦力的大小，應(yīng)對(duì)比步驟①③．
（3）通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)探究，可得出的結(jié)論：摩擦力大小與重力大小無(wú)關(guān)．

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(lái)測(cè)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(guò)程中，要注意控制變量法的應(yīng)用．

解答 解：（1）金屬盒在水平方向受到彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與摩擦力的作用，金屬盒處于平衡狀態(tài)時(shí)，拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，由平衡條件可知，摩擦力等于測(cè)力計(jì)的示數(shù)；實(shí)驗(yàn)時(shí)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(yùn)動(dòng)，白紙既可以做勻速直線運(yùn)動(dòng)，也可以不做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故ABC錯(cuò)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(yīng)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選擇①③實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行分析．
（3）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，摩擦力大小與重力大小無(wú)關(guān)．
故答案為：（1）D；（2）①③；（3）摩擦力大小與重力大小無(wú)關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究“摩擦力大小是與壓力有關(guān)，還是與重力有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，考查了測(cè)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(cè)量摩擦力的方法．