问题 实验题

(5分)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.

实验步骤如下:

①把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.

实验相关数据如下表:

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
4.84.81.8
3.2 1.2
4.86.41.8
(1)此实验是根据              原理测出摩擦力大小的.

(2)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,具体体现在:                         .(写出一条即可)

(3)请你补齐上表中空格处的数据,其值为         N.

(4)实验中是通过              来改变金属盒总重力的.

(5)比较实验步骤            (填序号)的数据,说明摩擦力大小与重力无关.

答案

(1)二力平衡   (2)不需要匀速拉动白纸

(3)4.8   (4)往金属盒内注入沙子(5)①③

题目分析:(1)金属盒处于静止状态,所受到的弹簧测力计拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,利用二力平衡原理测出滑动摩擦力的大小。

(2)直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力,需要拉动金属盒做匀速直线运动,而图中的装置,不论白纸怎样运动,金属盒总是静止,始终处于平衡状态,不需要拉动白纸做匀速直线运动是它的一个优点。

(3)给金属球系上氢气球后,金属盒的重力没有变化,仍是4.8N。

(4)实验中通过向金属盒中加入沙子来改变金属盒的总重力。

(5)要得到摩擦力大小与重力的关系,需要控制压力不变,也就是台秤的示数不变,比较实验步骤①③说明摩擦力大小与重力无关。

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