Question

【题目】实验桌上放有一小木块、一块长木板、一个轻弹簧、一把毫米刻度尺、一段细线、一个铁架台，在没有其他实验器材的情况下，一实验小组的同学想测出木块与木板之间的动摩擦因数．

（1）这组同学设计出了下面两种方案，你认为哪种方案比较合理_____．

方案甲：固定木板，水平拉弹簧使木块做匀速直线运动（如图甲）

方案乙：固定弹簧一端，另一端与木块相连，水平拉木板（如图乙）

（2）在选定合理的方案后，由于无法测出木块对平木板的压力和木块受到的摩擦力，于是同学们想出了下面的办法进行测量，请你根据提示求出木块与木板间的动摩擦因数．

a．如图丙将弹簧竖直固定在铁架台上，用刻度尺测出弹簧的长度L1；

b．如图丁，在图丙的基础上将小木块挂在弹簧的下端，用刻度尺测出弹簧的长度L2；

c．根据你的选择，测出图甲（或图乙）中弹簧的长度L3．

d．根据上面的操作步骤，你可以得出小木块与木板间的动摩擦因数为μ=_____．

Answer 1

【答案】 方案乙

【解析】（1）比较两种实验方案的操作过程可以看出，甲中物体在弹簧测力计作用下很难控制它一直做匀速直线运动，弹簧秤的示数不稳定，而乙中拉动的是木板，木板运动的速度不影响摩擦力的大小，稳定时弹簧测力计与木块相对于地静止，此时读数更准确．所以，更合理的方案是乙．

（2）同学乙没有用弹簧秤，可以先将木块竖直悬挂起来，静止时测出弹簧的长为L2，再匀速拉动时测出弹簧的长．

由胡克定律得

由平衡条件得： ，又

则得．