Question

小明同学选用竹筷、玻璃杯、米，做“竹筷提米实验”如图所示．
（1）在杯中装满米，插入竹筷后将米压紧，用力竖直向上慢慢提竹筷，“米被提起来了”．此过程使米和玻璃杯一起向上运动的力是________ 力（填写力的性质），压紧米的目的是________．
（2）减小竹筷插入米的深度，同样压紧米，结果发现不能将米提起来，此现象说明，提米的力与________ 有关．
（3）将竹筷换为光滑的塑料筷，插入米中至较深的位置，发现无论怎样压紧米，均不能将米提起，此现象说明，提米的力与________ 有关．
（4）实验过程中，注重应用________ 法和________ 法等科学实验思想．

Answer 1

解：（1）玻璃杯受到竖直向下的重力和米对玻璃杯竖直向上的摩擦力作用，并且重力和米对玻璃杯的摩擦力符合二力平衡的条件，因此玻璃杯受到的重力的平衡力是米对玻璃杯竖直向上的摩擦力；同时，实验时压紧米的目的是通过增大压力的方法增大摩擦力；
（2）在该实验中，减小竹筷插入米的深度，同样压紧米，结果发现不能将米提起来，此现象说明，提米的力与竹筷插入米的深度有关；
（3）将竹筷换为光滑的塑料筷，即筷子的表面的粗糙程度变了；同时插入米中至较深的位置，即表面压力差不多，结果发现无论怎样压紧米，均不能将米提起，故说明
提米的力与筷子的粗糙程度有关；
（4）实验过程中，研究筷子所受到的摩擦力的大小的过程中用到了控制变量法；在研究光滑的筷子和粗糙的筷子所受摩擦力不同时，用到了对比法．
故答案为：（1）摩擦力； 压力； （2）竹筷插入米的深度； （3）塑料筷的粗糙程度； 控制变量； 对比．
分析：（1）二力平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上以及作用在一个物体上；求的是“玻璃杯受到重力的平衡力”，故据二力平衡的条件即可判断．同时增大摩擦力的方法有两个，即在接触面粗糙程度不变时增大压力，或在压力不变时增大接触面的粗糙程度．
（2）分析题目中所出现的情况，据实验现象分析即可得出结论；
（3）分析两次实验中所用到的筷子的不同，而后分析即可得出答案；
（4）物理学中对于多因素的问题，常常采用控制变量的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法；寻找几个事物共同点或不同点的方法称为对比法；故据上面的两种方法分析即可判断．
点评：该题以筷子提米为实验情景，考查了二力平衡、摩擦力的影响因素等知识点，同时也检测了同学们对控制变量法、对比法等常见物理研究方法的应用情况的掌握．