Question

甲乙兩圖是測定動(dòng)摩擦因數(shù)常用的兩種方案，根據(jù)你的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)知識(shí)回答下列問題．

（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)的操作要領(lǐng)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下面說法中正確的是

AC

．
A．甲圖中只要A相對(duì)B滑動(dòng)即可，乙圖中A必須做勻速運(yùn)動(dòng)
B．乙圖中只要A相對(duì)B滑動(dòng)即可，甲圖中B必須做勻速運(yùn)動(dòng)
C．若兩種裝置中，被拉木塊均做勻速運(yùn)動(dòng)，則兩種情況下兩彈簧測力計(jì)的讀數(shù)相同
D．若兩種裝置中，被拉木塊均做勻速運(yùn)動(dòng)，甲圖中彈簧測力計(jì)的讀數(shù)較大
（2）設(shè)木塊A和B的質(zhì)量分別為m_A=2kg，m_B=4kg，木塊A和B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ₁=0.2，木塊B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ₂=0.3，彈簧測力計(jì)中彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m，g取10m/s²，則在圖甲中，外力F_A的大小至少為

22

N，彈簧測力計(jì)的彈簧伸長量應(yīng)為

4

cm．

Answer 1

分析：（1）兩種方案均是根據(jù)木塊處于平衡狀態(tài)時(shí)，摩擦力的大小與彈簧的示數(shù)相等，求摩擦力也就是看彈簧的讀數(shù)的工作原理，其區(qū)別是操作的可行性；
（2）當(dāng)拉著B勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力最小，此時(shí)拉力大小等于B所受摩擦力大小，對(duì)于A根據(jù)摩擦力和彈簧彈力大小相等列方程可求出彈簧的伸長量．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)如果木塊不保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，摩擦力不等于拉力，只有當(dāng)彈簧秤拉動(dòng)木塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力才與摩擦力成為一對(duì)平衡力，甲圖中拉動(dòng)B時(shí)，木塊受到向左的摩擦力，由于木塊相對(duì)地面靜止，只要A相對(duì)B滑動(dòng)即可，乙圖中，A必須做勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力才等于彈簧彈力，故A正確，B錯(cuò)誤；
若兩種裝置中，被拉木塊均做勻速運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力等于彈簧彈力，由于A對(duì)B壓力相等，因此滑動(dòng)摩擦力相等，故彈簧示數(shù)相等，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選AC．
（2）當(dāng)拉著B勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力最小，此時(shí)拉力大小等于B所受摩擦力大小，因此有：
A給B的摩擦力大小為：f₁=F_N1μ=m_Agμ=4N
地面給B的摩擦力大小為：f₂=F_N2μ=（m_A+m_B）gμ=18N
F_A=f₁+f₂=22N
對(duì)于A彈簧彈力等于其所受摩擦力大小，因此有：kx=f₁，x=

f1

k

=

4N

100N/m

=0.04m=4cm．
故答案為：22，4．

點(diǎn)評(píng)：一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，必須遵循科學(xué)性原則，簡便性原則，可操作性原則以及準(zhǔn)確性原則；這一考題正是考查考生在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案中，就可操作性以及準(zhǔn)確性方面做出正確判斷的能力以及數(shù)據(jù)處理的能力．