Question

从课本中我们已经知道：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力．从实验知道滑动摩擦力的大小既跟压力的大小有关系，又跟接触面的粗糙程度有关系、压力越大，滑动摩擦力越大；接触面越粗糙，滑动摩擦力越大、进一步精确实验表明，滑动摩擦力f的大小跟这两个物体表面间的压力N的大小成正比，既f=μN，式中的μ称为摩擦因数，它的数值跟接触面粗糙程度有关．
根据以上知识：请你设计一个测量一张白纸跟水平桌面之间的摩擦因数μ的方法，器材自选，要求：
（1）写出实验步骤及要测量的物理量．
（2）由实验所推出的μ的表达式是______．

Answer 1

解：根据公式f=μN可得摩擦因数的计算公式：μ=．
（1）①用弹簧测力计测出一叠白纸（约100张）的重为G，则N=G；
②再用弹簧测力计测出这叠白纸在水平桌面上匀速直线运动时受到的拉力为F，则f=F．
③根据公式计算摩擦因数．
（2）表达式为：μ==．
分析：根据公式f=μN可知：μ=．根据二力平衡原理，测力计匀速拉动白纸时的拉力F=f，把白纸放在水平桌面做实验，N就等于白纸的重力G，这样可求摩擦因数．
点评：这是一道实验设计题，要求我们读懂题目情景，然后根据情景来寻求所求物理量的计算方法或公式．这类题目对发散思维有很好的训练效果．