Question

下面的實驗你一定做過或看老師演示過，請回答其中的問題．

（1）用天平和量筒測某種藥液的密度，在調節天平橫梁平衡時，發現指針靜止在分度盤上如圖1甲所示的位置，此時應將平衡螺母向    （填“左”或“右”）移動．調好天平后，她稱得藥液和藥液瓶的總質量為60g，然后將藥液倒一部份在量筒中，如圖1乙所示；再將藥液瓶放在天平上稱剩余的質量如圖1丙所示，由此可知藥液的密度是    kg/m³．
（2）某物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的滑動摩擦力．實驗裝置如圖2所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑塊通過輕繩繞過定滑輪，繩的另一端懸掛托盤．實驗時，在托盤中放入適量的砝碼，使滑塊做勻速直線運動．回答下列問題：為了測量滑塊的滑動摩擦力，需要測量的物理量是    ．（填選項前的編號）
①木板的質量m₁
②滑塊的質量m₂
③砝碼的質量m₃
④托盤和砝碼的總質量m₄
滑塊的滑動摩擦力表達式為f=    ．（用已知或測量的物理量符號表示）

Answer 1

【答案】分析：（1）是測密度的常規性實驗題，主要考查天平、量筒的讀數及密度的基本計算．天平使用前的注意事項做到放、撥、調，稱量前指針指在刻度盤偏右調螺母，稱量時指針指在刻度盤偏右說明右盤質量大．讀取量筒體積時，視線與液面（凹液面的底部）相平．
（2）當滑塊做勻速直線運動運動時，根據二力平衡的知識，此時滑塊受到的摩擦力等于繩子的拉力，即托盤和砝碼的總重力．
解答：解：（1）天平使用前首先將天平放到水平臺上，將游碼撥到零刻度線，調節螺母使指針指在刻度盤中央或左右擺動幅度相等，平衡調節原則：右偏左調，左偏右調，先快后慢．如圖所示，指針右偏，應左調平衡螺母；
用天平測物體質量時，物體的質量等于砝碼的質量加上游碼所對刻度，而要準確讀出游碼所對刻度，必須明確標尺的分度值及以游碼左端所對刻度為準．所以剩余藥液和瓶的總質量是20g+5g+3.6g=28.6g，
得出量筒里液體的質量是：m=60g-28.6g=31.4g；
由圖1乙讀取量筒里液體的體積V=20cm³；
藥液的密度ρ===1.57g∕cm³=1.57×10³kg/m³．
（2）實驗中沒有使用彈簧測力計，所以摩擦力的大小只能通過托盤和砝碼對繩子的拉力體現，根據動滑輪的特點知拉力等于托盤和砝碼的總重力，因此需要測量托盤和砝碼的總質量m₄；故選④．
實驗時，在托盤中放入適量的砝碼，使滑塊做勻速直線運動．所以滑塊所受摩擦力與托盤和砝碼對繩子的拉力是一對平衡力，大小相等，摩擦力等于托盤和砝碼的總重力，即f=G=m₄g．
故答案為：（1）左；1.57×10³；（2）④；m₄g．
點評：（1）測量密度的實驗題是常規性實驗題，要掌握天平、量筒的正確使用及密度的計算公式．
（2）測量滑動摩擦力的大小常利用二力平衡的知識，本實驗也是根據物體受平衡力做勻速直線運動的原理測量摩擦力，存在一些不足，如果讓實驗更完美，可以把砝碼換成細沙，用天平測總質量計算總重力．