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。

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中的台式测力计示数相等，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：

(1)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)。

(2)请你补齐上表中空格处的数据，其值为________N。

(3)实验中是通过______________________________________________来改变金属盒总重力的。

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

Answer

不需要匀速拉动白纸 4.8 往金属盒内注入沙子 ①③

【解析】（1）拉动白纸进行实验，金属盒与白纸发生相对运动，金属盒受到白纸向左的摩擦力和弹簧测力计向右的拉力，金属盒处于静止状态，摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，不需要匀速拉动白纸进行实验，实验更容易操作。

（2）第二次实验，将氢气球系在金属盒上，改变了压力的大小，而金属盒重力不变，所以空格处的数值仍为4.8N。

（3）实验中是通过往金属盒内注入沙子来改变金属盒总重力的。

（4）探究摩擦力的大小与重力的关系，应控制压力大小一定，改变物体重力的大小，比较弹簧测力计的示数，即摩擦力的大小，得出结论。所以应比较实验步骤①③的数据，说明摩擦力大小与重力无关。