Question

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

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

（1）實驗是根據(jù)二力平衡原理測出摩擦力大小的．
（2）實驗步驟B使用氫氣球是為了改變壓力大�。�
（3）根據(jù)實驗步驟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．
（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拉動金屬盒測量摩擦力相比，優(yōu)點是ACD
A．不需要勻速拉動                  B．需要勻速拉動
C．測力計示數(shù)穩(wěn)定                  D．實驗更容易操作．

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．同時還可以根據(jù)實驗的設計過程分析其優(yōu)點．

解答 解：
（1）在實驗中拉動白紙運動時，金屬盒始終處于靜止狀態(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）實驗步驟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)實驗步驟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．
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析可以看出，當接觸面的壓力越大時，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動速度無關，所以在實驗中，若拉動白紙時，操作比較方便，可以不做勻速直線運動，而金屬盒始終處于靜止狀態(tài)，拉力與摩擦力平衡，測力計示數(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都是這一設計的優(yōu)點．
故答案為：（1）二力平衡；（2）壓力；（3）壓；（4）正；（5）ACD．

點評 此題是探究摩擦力大小與接觸面間壓力有關的實驗，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．