Question

某同學(xué)在做“測(cè)定木板與木塊間動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案：

方案一：木板固定，用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊，如圖（a）所示．
方案二：用彈簧測(cè)力計(jì)鉤住木塊，用力拉動(dòng)木板，如圖（b）所示．除了實(shí)驗(yàn)必須的彈簧測(cè)力計(jì)、木塊、木板、細(xì)線外，該同學(xué)還準(zhǔn)備了若干重量均為2.00N的砝碼．
（1）上述兩種方案中，你認(rèn)為更合理的方案是

方案二

，理由是

b圖中固定彈簧測(cè)力計(jì)，拉動(dòng)木板做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，更容易控制拉動(dòng)的速度，使示數(shù)更穩(wěn)定，測(cè)量更準(zhǔn)確

．
（2）該同學(xué)在木塊上加放砝碼，改變木塊對(duì)木板的壓力，記錄了5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
砝碼/個(gè)數(shù)	0	1	2	3	4
砝碼對(duì)木塊壓力/N	0	2.00	4.00	6.00	8.00
測(cè)力計(jì)讀數(shù)/N	1.50	2.00	2.50	2.90	3.50

請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上（圖c）作出摩擦力f和砝碼對(duì)木塊的壓力F的關(guān)系圖象（以F為橫坐標(biāo)）．圖象不過(guò)原點(diǎn)的原因是

壓力N中漏掉了木塊的重力．

．由圖象可知，木塊的重量為

6

N．木塊與木板間的動(dòng)摩擦因素為

0.25

．

Answer 1

分析：方案一：對(duì)摩擦力的測(cè)量是采用“間接法”進(jìn)行的，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，它們大小相等．
方案二：拉動(dòng)木板時(shí)，木塊受到向左的摩擦力，由于木塊相對(duì)地面靜止，則摩擦力與彈簧秤的拉力是一對(duì)平衡力．
采用描點(diǎn)法做出圖象．

解答：解：（1）比較兩種實(shí)驗(yàn)方案的操作過(guò)程可以看出，甲中物體在彈簧測(cè)力計(jì)作用下很難控制它一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而b中拉動(dòng)的是木板，彈簧測(cè)力計(jì)與木塊相對(duì)靜止，此時(shí)讀數(shù)更準(zhǔn)確．所以，更合理的方案是方案二．
（2）采用描點(diǎn)法畫出的圖象如下：
當(dāng)砝碼對(duì)木塊的壓力F=0時(shí)，摩擦力f≠0，
所以圖象不過(guò)原點(diǎn)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k=μ=

△f

△F

=0.25
在砝碼對(duì)木塊壓力為0時(shí)，木板對(duì)木塊也有摩擦力為1.50N．
即f=μF=μG=1.5N
所以木塊重力G=6N．
故答案為：（1）乙；乙圖中固定彈簧測(cè)力計(jì)，拉動(dòng)木板做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，更容易控制拉動(dòng)的速度，使示數(shù)更穩(wěn)定，測(cè)量更準(zhǔn)確
（2）壓力N中漏掉了木塊的重力．

點(diǎn)評(píng)：在本實(shí)驗(yàn)中，準(zhǔn)確讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是關(guān)鍵，甲方案測(cè)力計(jì)是運(yùn)動(dòng)的，并且要?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng)才可以，難度較大，不好；乙方案也是為了使讀數(shù)更準(zhǔn)確．