Question

我們在學習物理的過程中，做過以下幾個實驗：
（1）小強同學在“探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關”時，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊，讓它分別放在水平桌面上的木板、棉布表面上運動（如圖所示）．
①小強的三次實驗情況分別如圖中的甲、乙、丙所示．實驗時，用彈簧測力計拉木塊在水平木板（或棉布）上做

勻速直線

運動，這時滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數，圖丙中彈簧測力計的示數為

2.4

N．
②從圖中甲、乙兩組數據比較可知，滑動摩擦力的大小與

壓力大小

有關．
③從圖中

甲、丙

兩組數據比較可知，滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關．
（2）小華同學想測酸奶的密度，但家里只有天平、小空瓶，而沒有量筒．他思考后按照自己設計的實驗步驟進行了測量，實驗步驟如下
A．用天平稱量裝滿水的瓶和水的總質量為300g；
B．用天平稱量空瓶的質量為100g；
C．用天平稱量裝滿酸奶的瓶和酸奶的總質量；
D．調節天平橫梁兩端的平衡螺母，使天平平衡；
E．把天平放在水平桌面上，并把游碼撥到標尺的零刻線處；
①正確的實驗操作順序是

EDBAC

（只填字母序號）．
②在步驟C中，天平平衡時，放在右盤中的砝碼和游碼的位置如圖丁所示，則裝滿酸奶的瓶和酸奶的總質量為

314

g，由此可知，酸奶的密度ρ=

1.07×10³

kg/m³．

Answer 1

分析：（1）①根據二力平衡條件，要正確測出摩擦力的大小，應拉動木塊做勻速直線運動；
確定測力計的分度值，讀出示數；
②比較甲、乙兩組數據控制的量和改變的量，得出滑動摩擦力與壓力大小的關系；
③要探究滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度的關系，需控制壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同；
（2）要測量酸奶的密度，需知其質量和體積，此題用到了等效法測量酸奶的體積；
實驗中要調節天平平衡，測出空瓶的質量，然后測出裝滿水時的總質量，求出水的質量，根據V=

m

ρ

求出水的體積，等于酸奶的體積；然后測出裝滿酸奶時的總質量，求出酸奶的質量，從而根據ρ=

m

V

求出酸奶的體積；
天平的讀數：砝碼的質量加游碼在標尺上所對的刻度值．

解答：解：（1）①實驗時，用彈簧測力計拉木塊在水平木板（或棉布）上做勻速直線運動，拉力與摩擦力平衡，這時滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數；
由圖丙知，彈簧測力計的分度值為0.2N，示數為2.4N；
②甲、乙兩組數據，接觸面的粗糙程度相同，壓力越大，摩擦力越大，可得滑動摩擦力的大小與壓力大小有關；
③甲、丙兩組數據，壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，且接觸面越粗糙，摩擦力越大，可得滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關．
（2）①首先對天平進行調平，將天平放在水平桌面上，游碼撥到零刻度線處，調節天平橫梁兩端的平衡螺母，使天平平衡；然后測出空瓶的質量；再測量裝滿水的瓶和水的總質量，能夠得出空瓶的容積；最后用天平稱量裝滿酸奶的瓶和酸奶的總質量，從而求出酸奶的密度．
則順序應為EDBAC；
②圖丁中示數為：100g+100g+100g+10g+4g=314g；
酸奶的質量m=314g-100g=214g；
酸奶的體積V=V水=

m水

ρ水

=

300g-100g

1g/cm3

=200cm³
則ρ=

m

V

=

214g

200cm3

=1.07g/cm³=1.07×10³kg/m³．
故答案為：（1）①勻速直線；2.4；②壓力大小；③甲、丙；
（2）①EDBAC；②314；1.07×10³．

點評：此題是探究影響滑動摩擦力因素的實驗及測量酸奶的密度實驗，考查了控制變量法和等效替代法的應用，同時考查了測力計和天平的讀數及密度的計算．