Question

小明同學選用竹筷、玻璃杯、米，做“竹筷提米實驗”如圖所示．
（1）在杯中裝滿米，插入竹筷后將米壓緊，用力豎直向上慢慢提竹筷，“米被提起來了”．此過程使米和玻璃杯一起向上運動的力是________ 力（填寫力的性質），壓緊米的目的是________．
（2）減小竹筷插入米的深度，同樣壓緊米，結果發現不能將米提起來，此現象說明，提米的力與________ 有關．
（3）將竹筷換為光滑的塑料筷，插入米中至較深的位置，發現無論怎樣壓緊米，均不能將米提起，此現象說明，提米的力與________ 有關．
（4）實驗過程中，注重應用________ 法和________ 法等科學實驗思想．

Answer 1

解：（1）玻璃杯受到豎直向下的重力和米對玻璃杯豎直向上的摩擦力作用，并且重力和米對玻璃杯的摩擦力符合二力平衡的條件，因此玻璃杯受到的重力的平衡力是米對玻璃杯豎直向上的摩擦力；同時，實驗時壓緊米的目的是通過增大壓力的方法增大摩擦力；
（2）在該實驗中，減小竹筷插入米的深度，同樣壓緊米，結果發現不能將米提起來，此現象說明，提米的力與竹筷插入米的深度有關；
（3）將竹筷換為光滑的塑料筷，即筷子的表面的粗糙程度變了；同時插入米中至較深的位置，即表面壓力差不多，結果發現無論怎樣壓緊米，均不能將米提起，故說明
提米的力與筷子的粗糙程度有關；
（4）實驗過程中，研究筷子所受到的摩擦力的大小的過程中用到了控制變量法；在研究光滑的筷子和粗糙的筷子所受摩擦力不同時，用到了對比法．
故答案為：（1）摩擦力； 壓力； （2）竹筷插入米的深度； （3）塑料筷的粗糙程度； 控制變量； 對比．
分析：（1）二力平衡力的條件：大小相等、方向相反、作用在一條直線上以及作用在一個物體上；求的是“玻璃杯受到重力的平衡力”，故據二力平衡的條件即可判斷．同時增大摩擦力的方法有兩個，即在接觸面粗糙程度不變時增大壓力，或在壓力不變時增大接觸面的粗糙程度．
（2）分析題目中所出現的情況，據實驗現象分析即可得出結論；
（3）分析兩次實驗中所用到的筷子的不同，而后分析即可得出答案；
（4）物理學中對于多因素的問題，常常采用控制變量的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題，每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法；尋找幾個事物共同點或不同點的方法稱為對比法；故據上面的兩種方法分析即可判斷．
點評：該題以筷子提米為實驗情景，考查了二力平衡、摩擦力的影響因素等知識點，同時也檢測了同學們對控制變量法、對比法等常見物理研究方法的應用情況的掌握．