Question

某物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的滑動摩擦力．實驗裝置如圖所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑塊通過輕繩繞過定滑輪，繩的另一端懸掛托盤．實驗時，在托盤中放入適量的砝碼，使滑塊做勻速直線運動，回答下列問題：

(1)為了測量滑塊的滑動摩擦力，需要測量的物理量是        ．

A．木板的質量m1

B．滑塊的質量m2

C．砝碼的質量m3

D．托盤和砝碼的總質量m4

(2)滑塊的滑動摩擦力表達式為f＝       ．（用已知或測量的物理量符號表示）
(3)該實驗的理論依據是                          ．
(4)該實驗存在一些不足之處，請你寫出其中的一點：                       ．

Answer 1

（1）D  （2）m₄g   （3）二力平衡  （4）無法控制滑塊做勻速直線運動

實驗中沒有使用彈簧測力計，所以摩擦力的大小只能通過托盤和砝碼對繩子的拉力體現，根據動滑輪的特點知拉力等于托盤和砝碼的總重力，因此需要測量托盤和砝碼的總質量m₄；故選④．
實驗時，在托盤中放入適量的砝碼，使滑塊做勻速直線運動．所以滑塊所受摩擦力與托盤和砝碼對繩子的拉力是一對平衡力，大小相等，摩擦力等于托盤和砝碼的總重力，即f=G=m₄g．量滑動摩擦力的大小常利用二力平衡的知識，本實驗也是根據物體受平衡力做勻速直線運動的原理測量摩擦力，無法控制滑塊做勻速直線運動，存在一些不足，如果讓實驗更完美，可以把砝碼換成細沙，用天平測總質量計算總重力