Question

下面的实验你一定做过或看老师演示过，请回答其中的问题．

（1）用天平和量筒测某种药液的密度，在调节天平横梁平衡时，发现指针静止在分度盘上如图1甲所示的位置，此时应将平衡螺母向    （填“左”或“右”）移动．调好天平后，她称得药液和药液瓶的总质量为60g，然后将药液倒一部份在量筒中，如图1乙所示；再将药液瓶放在天平上称剩余的质量如图1丙所示，由此可知药液的密度是    kg/m³．
（2）某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的滑动摩擦力．实验装置如图2所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮，绳的另一端悬挂托盘．实验时，在托盘中放入适量的砝码，使滑块做匀速直线运动．回答下列问题：为了测量滑块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是    ．（填选项前的编号）
①木板的质量m₁
②滑块的质量m₂
③砝码的质量m₃
④托盘和砝码的总质量m₄
滑块的滑动摩擦力表达式为f=    ．（用已知或测量的物理量符号表示）

Answer 1

【答案】分析：（1）是测密度的常规性实验题，主要考查天平、量筒的读数及密度的基本计算．天平使用前的注意事项做到放、拨、调，称量前指针指在刻度盘偏右调螺母，称量时指针指在刻度盘偏右说明右盘质量大．读取量筒体积时，视线与液面（凹液面的底部）相平．
（2）当滑块做匀速直线运动运动时，根据二力平衡的知识，此时滑块受到的摩擦力等于绳子的拉力，即托盘和砝码的总重力．
解答：解：（1）天平使用前首先将天平放到水平台上，将游码拨到零刻度线，调节螺母使指针指在刻度盘中央或左右摆动幅度相等，平衡调节原则：右偏左调，左偏右调，先快后慢．如图所示，指针右偏，应左调平衡螺母；
用天平测物体质量时，物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度，而要准确读出游码所对刻度，必须明确标尺的分度值及以游码左端所对刻度为准．所以剩余药液和瓶的总质量是20g+5g+3.6g=28.6g，
得出量筒里液体的质量是：m=60g-28.6g=31.4g；
由图1乙读取量筒里液体的体积V=20cm³；
药液的密度ρ===1.57g∕cm³=1.57×10³kg/m³．
（2）实验中没有使用弹簧测力计，所以摩擦力的大小只能通过托盘和砝码对绳子的拉力体现，根据动滑轮的特点知拉力等于托盘和砝码的总重力，因此需要测量托盘和砝码的总质量m₄；故选④．
实验时，在托盘中放入适量的砝码，使滑块做匀速直线运动．所以滑块所受摩擦力与托盘和砝码对绳子的拉力是一对平衡力，大小相等，摩擦力等于托盘和砝码的总重力，即f=G=m₄g．
故答案为：（1）左；1.57×10³；（2）④；m₄g．
点评：（1）测量密度的实验题是常规性实验题，要掌握天平、量筒的正确使用及密度的计算公式．
（2）测量滑动摩擦力的大小常利用二力平衡的知识，本实验也是根据物体受平衡力做匀速直线运动的原理测量摩擦力，存在一些不足，如果让实验更完美，可以把砝码换成细沙，用天平测总质量计算总重力．