Question

某同学在做“测定木板与木块间动摩擦因数”的实验时，设计了两种实验方案：

方案一：木板固定，用弹簧测力计拉动木块，如图1甲所示．
方案二：用弹簧测力计钩住木块，用力拉动木板，如图1乙所示．
除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重量均为2.00N 的祛码．
（1）上述两种方案中，你认为更合理的议案是

 

（填‘甲’或‘乙’），理由是

 

．
（2）该同学在木块上加砝码，改变木块对木板的压力，记录了5组实验数据，如下表所示：
请根据表中数据在图2坐标纸上作出摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象（以F为横坐标）．由图象可知，木块的重量为

 

N．木块与木板间的动摩擦因数为

 

．

实验次数	1	2	3	4	5
砝码/个数	0	1	2	3	4
砝码对木块压力/N	0	2.00	4.00	6.00	8.00
测力计读数/N	1.50	2.00	2.50	2.90	3.50

Answer 1

分析：（1）方案一：对摩擦力的测量是采用“间接法”进行的，只有当弹簧秤拉动木块匀速运动时，拉力才与摩擦力成为一对平衡力，它们大小相等．
方案二：拉动木板时，木块受到向左的摩擦力，由于木块相对地面静止，则摩擦力与弹簧秤的拉力是一对平衡力．
（2）采用描点法做出图象．图象不过原点的原因是：压力N中漏掉了木块的重力，在砝码对木块压力为0时，木板对木块也有摩擦力为1.50N．代入摩擦力的公式，即可计算出木块的重力．

解答：解：（1）乙方案更合理．
理由是：图乙中固定弹簧测力计，拉动木板做相对运动，更容易控制弹簧秤，使示数更稳定，测量更准确．
（2）采用描点法画出的图象如下：
当砝码对木块的压力F=0时，摩擦力f≠0，图象不过原点的原因是：压力N中漏掉了木块的重力．
由题意可知，图象的斜率为：k=μ=

△f

△F

=0.25
在砝码对木块压力为0时，木板对木块也有摩擦力为1.50N．
即：f=μF=μG=1.50N
所以木块重力为：G=6.00N．
故答案为：（1）乙；木板向左运动的快慢不会引起测力计的示数发生变化（其它正确说法均给分）
（2）6.00，0.25

点评：在本实验中，准确读出弹簧测力计的示数是关键，因此，只有使物体做匀速直线运动，其拉力与摩擦力才是一对平衡力，改进后的方案也是为了使读数更准确．