Question

某同学在做测定木板的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案：A、木板水平固定，通过弹簧秤水平拉动木块，如图1（a）所示；B、木块固定，通过细线水平拉动木板，如图1（b）所示．

（1）上述两种方案中，你认为更合理的方案是

b

，原因是

方案b中，弹簧示数不受木板速度的影响，读数稳定，容易操作

．
（2）该实验中应测量的物理量是

木块重力G，弹簧称的读数F

．
（3）除了实验必需的弹簧秤、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为200g的配重若干个．该同学在木块上加放配重，改变木块对木板的正压力（g=10m/s²），并记录了5组实验数据，如下表所示：

实验次数	1	2	3	4	5
配重（个数）	0	1	2	3	4
弹簧秤读数（N）	0.50	1.00	1.50	1.80	2.50
测木块重（N）	2.00

请根据上述数据在给出的图2坐标纸上作出木块所受摩擦力和压力的关系图象；由图象可测出木板和木块间的动摩擦因数是

0.25

．

Answer 1

分析：第一种方案要匀速，利用二力平衡条件求得μ，但是匀速运动难控制；第二种方案木块保持静止，一定平衡；根据平衡条件列式后确定待测量．最后做f-F_N图象，斜率表示动摩擦因素．

解答：解：（1）方案（a），木块匀速运动，利用二力平衡条件，通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小；但要控制木块匀速运动，操作较为困难；
方案（b）：无论长木板是否做匀速直线运动，木块都处于静止状态（即平衡状态），这样拉力等于摩擦力，而且无论拉木板速度多少，摩擦力都一样，不改变摩擦力大小，所以容易操作；故方案b容易操作，误差小．
（2）所以要测量弹簧秤示数F和木块的重量G，根据F=μG得：μ=

F

G

；
（3）通过描点法作图，如图所示：

弹簧秤示数F、木块的重量G，根据F=μG得：μ=

F

G

=

2.5

10

=0.25；
故答案为：
（1）b；方案b中，弹簧示数不受木板速度的影响，读数稳定，容易操作．
（2）木块重力G，弹簧称的读数F．
（3）0.25．

点评：本题是探究性实验，关键明确实验原理，要尽量减小实验误差，难度不大，属于基础题．