Question

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：

实验序号	台式测力计示数 F1/N	金属盒总重力 G/N	弹簧测力计示数 F2/N
①	3.6	3.6	1.2
②	2.4		1.0
③	3.6	4.8	1.2

（1）实验步骤②使用氢气球是为了改变________________（选填“压力”或“重力”）.

（2）请你补齐上表中空格处的数据，其值为________________N.

（3）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

（4）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.

（5）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.

Answer

压力 3.6 D ①③ B

【解析】

（1）实验步骤②使用氢气球，由于氢气球向上拉金属盒，所以金属盒对白纸的压力变小，但其本身的重力不变；

（2）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3.6N；

（3）由于摩擦力大小与物体运动速度无关，所以在实验中，若拉动白纸时，操作比较方便，可以不做匀速直线运动，而金属盒始终处于静止状态，拉力与摩擦力平衡，测力计示数会很稳定便于读数，但无论是抽动白纸还是拉动金属盒做匀速直线运动，都是根据二力平衡条件来测量摩擦力的，故选项D不是其优点；

（4）由表中①③实验数据可知，物体的重力不同而摩擦力相等，由此可知，摩擦力与重力无关。

（5）摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，本实验中测力计示数的大小还与纸面粗糙程度有关，故AC错误，B正确。