Question

8．如图所示，甲、乙两图是用同一套器材测量铁块P与长金属板间的动摩擦因数的两种方法．甲图把金属板固定在水平桌面上，用手通过弹簧秤向右用力F拉P，使P向右运动；乙图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．

（1）这两种方法乙（填“甲”或“乙”）更合理一些．
（2）图丙为合理操作中弹簧秤指针的位置，则铁块P与金属板Q间的滑动摩擦力的大小是2.40N；若铁块P质量为1kg，金属板质量为2kg，则铁块P与长金属板间的动摩擦因数为0.240．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）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）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．
（2）弹簧秤的最小分度为0.1N，由图可知乙图的读数为2.40N
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=$\frac{f}{{m}_{P}g}=\frac{2.40}{2×10}=0.240$
故答案为：（1）乙；（2）2.40，0.240

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．