Question

某同學在做“測定木板與木塊間動摩擦因數”的實驗時，設計了兩種實驗方案：

方案一：木板固定，用彈簧測力計拉動木塊，如圖1甲所示．
方案二：用彈簧測力計鉤住木塊，用力拉動木板，如圖1乙所示．
除了實驗必須的彈簧測力計、木塊、木板、細線外，該同學還準備了若干重量均為2.00N 的祛碼．
（1）上述兩種方案中，你認為更合理的議案是

 

（填‘甲’或‘乙’），理由是

 

．
（2）該同學在木塊上加砝碼，改變木塊對木板的壓力，記錄了5組實驗數據，如下表所示：
請根據表中數據在圖2坐標紙上作出摩擦力f和砝碼對木塊的壓力F的關系圖象（以F為橫坐標）．由圖象可知，木塊的重量為

 

N．木塊與木板間的動摩擦因數為

 

．

實驗次數	1	2	3	4	5
砝碼/個數	0	1	2	3	4
砝碼對木塊壓力/N	0	2.00	4.00	6.00	8.00
測力計讀數/N	1.50	2.00	2.50	2.90	3.50

Answer 1

分析：（1）方案一：對摩擦力的測量是采用“間接法”進行的，只有當彈簧秤拉動木塊勻速運動時，拉力才與摩擦力成為一對平衡力，它們大小相等．
方案二：拉動木板時，木塊受到向左的摩擦力，由于木塊相對地面靜止，則摩擦力與彈簧秤的拉力是一對平衡力．
（2）采用描點法做出圖象．圖象不過原點的原因是：壓力N中漏掉了木塊的重力，在砝碼對木塊壓力為0時，木板對木塊也有摩擦力為1.50N．代入摩擦力的公式，即可計算出木塊的重力．

解答：解：（1）乙方案更合理．
理由是：圖乙中固定彈簧測力計，拉動木板做相對運動，更容易控制彈簧秤，使示數更穩(wěn)定，測量更準確．
（2）采用描點法畫出的圖象如下：
當砝碼對木塊的壓力F=0時，摩擦力f≠0，圖象不過原點的原因是：壓力N中漏掉了木塊的重力．
由題意可知，圖象的斜率為：k=μ=

△f

△F

=0.25
在砝碼對木塊壓力為0時，木板對木塊也有摩擦力為1.50N．
即：f=μF=μG=1.50N
所以木塊重力為：G=6.00N．
故答案為：（1）乙；木板向左運動的快慢不會引起測力計的示數發(fā)生變化（其它正確說法均給分）
（2）6.00，0.25

點評：在本實驗中，準確讀出彈簧測力計的示數是關鍵，因此，只有使物體做勻速直線運動，其拉力與摩擦力才是一對平衡力，改進后的方案也是為了使讀數更準確．