Question

測量動摩擦因數：

(1)為了測定木塊與木板之間的動摩擦因數，利用現有的器材：“木板、木塊、彈簧秤、刻度尺、秒表、砂桶與砂”，有人設計了下面三種實驗方案：①增減砂桶內的砂，使木塊勻速運動，并測出木塊、砂與砂桶的重力；②用力F拉木板向左運動，并讀出彈簧秤的示數，稱出木塊的重力；③讓木塊從木板頂端加速滑到底端，并測出下滑時間及相應各長度.如果這三個實驗的操作正確無誤，你認為哪個實驗方案測動摩擦因數最準確而且最簡單？

答：____________________________________________________________

試從實驗原理上對每個方案作出簡要分析和評價.

方案①__________________________________________________________________.

方案②__________________________________________________________________.

方案③__________________________________________________________________.

(2)某同學用一個測力計(彈簧秤)、木塊和細線去粗略測定該木塊跟一個固定斜面之間的動摩擦因數μ，設此斜面的傾角不大，不加力時，木塊放在斜面上能保持靜止.

①他是否要用測力計稱出木塊的重力?

②寫出實驗的主要步驟;

③推導出μ的計算式.

Answer 1

解析：（1）方案②最準確、最簡單.

方案①木塊勻速不易調節和判斷.

方案②滑動摩擦力的大小可直接從彈簧秤中讀出，與木板抽動快慢無關.

方案③時間、長度的測量都會產生一定的誤差，且測量過程和步驟較多.

（2）①要用測力計稱出木塊的重力

②a.用測力計將木塊沿斜面勻速上拉（拉力與斜面平行），記下測力計的讀數F₁.

b.用測力計將木塊沿斜面勻速下拉（拉力與斜面平行），記下測力計的讀數F₂.

c.用測力計稱出木塊的重力G.

③F₁=Gsinα+μGcosα  F₂=μGcosα-Gsinα

聯立得：sinα=,cosα=

μ=.