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在地面上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①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②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

解：
（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；
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；
故答案为：受力面积；C；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．
故答案为：＞；＞．
分析：（1）压力的作用效果与压力大小和受力面积都有关系：在压力一定时，受力面积越小，作用效果越明显；
测量工具是根据实验目的来确定的，要比较印痕的深浅就要有刻度尺进行测量；
垂直压在物体表面的力叫压力，压力可能由重力引起，但不一定等于重力；
（2）压力与斜面的倾斜程度有关：物重一定时，斜面倾斜程度越大，压力越小；
物体受到的摩擦力与压力大小有关：在粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大．
点评：掌握压力作用效果的影响因素，利用控制变量法和转换法探究压力作用效果的影响因素．