Question

2．为了测定重力为G的铁块P与长金属板间的动摩擦因数μ，实验时有如图甲、乙所示的两种测量滑动摩擦力的方法．
甲图是使金属板静止在水平桌面上，用手通过弹簧秤向右用力F拉P，使P向右匀速运动；
乙图是把弹簧秤的一端固定在墙上，用力F水平向左拉金属板，使金属板向左运动．
两种方法中弹簧秤的示数情况已放大画出．
 
（1）甲图中弹簧秤的示数为2.90N；
（2）这两种测量滑动摩擦力的方法中，乙（选填“甲”或“乙”）方法更好；
（3）若实验测得滑动摩擦力为f，则动摩擦因数μ=$\frac{f}{G}$．

Answer 1

分析 （1）弹簧秤的读数方法与刻度尺相似，需要估读一位；
（2）实验目的是测量滑动摩擦力，由于物体的运动状态难以判断，故甲图不好操作，读数不准确；
（3）铁块P与金属板间的滑动摩擦力的大小可由弹簧秤读出，进而求得动摩擦因数．

解答 解：（1）弹簧秤的最小分度为0.1N，由图可知甲图的读数为2.90N；
（2）甲图中，只有当弹簧拉着木块匀速前进时，弹簧的读数才等于木块所受滑动摩擦力大小，乙图中无论木板加速、减速还是匀速运动，木块均处于平衡状态，木块所受滑动摩擦力大小等于弹簧示数，故相比较而言，乙图中物体更容易控制平衡状态，便于读数，因此方法好．
（3）根据摩擦力大小和支持力大小关系：f=μF_N=μG，若实验测得滑动摩擦力为f，则动摩擦因数：μ=$\frac{f}{G}$
故答案为：（1）2.90；（2）乙；（3）$\frac{f}{G}$．

点评 在摩擦因数的测量实验中，进行试验操作时，不光要理论上可行，还要考虑可操作性，要便于数据测量和减小误差，本题很好的体现了这点，是考查学生能力的好题．