题目内容
【题目】在学过摩擦力知识后,小明想探究:摩擦力大小是否与压力、重力都有关系?他利用如图所示的装置进行探究.实验步骤如下:![]()
①金属盒放在质量不计的白纸上,读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数.
②将质量不计的氢气球系在金属盒上,读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数.
③再往金属盒注入适量的沙子,使台式测力计示数与步骤①中的示数相等,拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数.实验相关数据如表:![]()
(1)此实验根据原理测出摩擦力的大小.
(2)实验步骤②使用氢气球是为了改变 (选填“压力”或“重力”).
(3)请你补齐上表中空格处的数据,其值为 N.
(4)与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比,拉动白纸进行实验有许多优点,以下不是其优点.
A.不需要匀速拉动
B.测力计示数稳定
C.实验更容易操作
D.实验原理更合理
(5)比较实验步骤(填表中的实验序号)的数据,说明摩擦力大小与重力无关.
(6)本实验中弹簧测力计示数的大小还与以下有关.
A.拉纸的速度
B.纸面粗糙程度
C.金属盒与纸的接触面积.
【答案】
(1)二力平衡
(2)压力
(3)3.6
(4)D
(5)①③
(6)B
【解析】解:(1)根据二力平衡原理可知,当水平匀速拉动白纸时,摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等,摩擦力等于拉力的大小.
(2)实验步骤②使用氢气球是为了改变压力的大小.
(3)第二次实验中,氢气球系在金属盒上,保持了总重力不变,而改变了压力大小,来探究摩擦力与压力大小的关系.所以第2次实验,金属盒的总重力仍为4.8N.
(4)与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比,拉动白纸进行实验具有容易操作的优点,不需要匀速拉动,弹簧测力计示数稳定,便于读数。因此D实验原理更合理不是其优点,所以答案是D.
(5)探究摩擦力与重力的关系时,应保持压力不变,改变总重力,根据此要求,只有①③能满足.
(6)摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,所以本实验中弹簧测力计示数的大小还与纸面粗糙程度有关,故B为答案.
所以答案是:(1)二力平衡;(2)压力;(3)3.6;(4)D;(5)①③;(6)B.