通过精确的实验表明,滑动摩擦力f的大小跟两个物体表面间的压力F的大小成正比,即f=μF,式中μ称为动摩擦因数,它的数值跟接触面的粗糙程度有关.请你设计一个测量一块塑料与水平桌面之间动摩擦因数的方法(器材自选).
要求:(1)写出实验步骤及要测量的物理量;
(2)推出用所测得的物理量表示动摩擦因数的表达式.
答案:(1)实验步骤:①将塑料贴在木块的下表面;②使塑料跟水平桌面接触,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,使之做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数F;③用弹簧测力计测出塑料和木块的总重G. (2)推导μ的表达式为μ=F/G. 思路解析:由f=μF可知,要测出动摩擦因数μ,必须首先测出滑动摩擦力f和两物体表面间的压力F,这两个力都可用弹簧测力计测出.将物体放于水平面时,物体对水平面的压力的大小F与物体重力的大小相等,故测出物体重力G就可知压力F;如果用弹簧测力计水平拉着物体做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数F即为滑动摩擦力的大小. |
本题是一道开放性的探究题,要求自选器材设计实验方案,然后对实验现象及实验数据进行分析、归纳得出结论.解答时可采用逆推的方法,由结论出发逐个找到与之相关的物理量. |
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