Question

某同學在做“測定木板與木塊間動摩擦因數”的實驗時，設計了兩種實驗方案：
方案一：木板固定，用彈簧測力計拉動木塊，如圖（a）所示．
方案二：用彈簧測力計鉤住木塊，用力拉動木板，如圖（b）所示．除了實驗必須的彈簧測力計、木塊、木板、細線外，該同學還準備了若干重量
均為2.00N的砝碼．
（1）上述兩種方案中，你認為更合理的方案是______，理由是______．
（2）該同學在木塊上加放砝碼，改變木塊對木板的壓力，記錄了5組實驗數據，如下表所示：

實驗次數	1	2	3	4	5
砝碼/個數		1	2	3	4
砝碼對木塊壓力/N		2.00	4.00	6.00	8.00
測力計讀數/N	1.50	2.00	2.50	2.90	3.50

請根據上述數據在坐標紙上（圖c）作出摩擦力f和砝碼對木塊的壓力F的關系圖象（以F為橫坐標）．并分析圖象不過原點的原因是______．求木塊間的滑動摩擦因數為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）方案一：對摩擦力的測量是采用“間接法”進行的，只有當彈簧秤拉動木塊勻速運動時，拉力才與摩擦力成為一對平衡力，它們大小相等．
方案二：拉動木板時，木塊受到向左的摩擦力，由于木塊相對地面靜止，則摩擦力與彈簧秤的拉力是一對平衡力．
（2）采用描點法做出圖象．
解答：解：（1）方案二更合理．
理由是：圖（b）中固定彈簧測力計，拉動木板做相對運動，更容易控制拉動的速度，使示數更穩定，測量更準確．
（2）采用描點法畫出的圖象如下：
當砝碼對木塊的壓力F=0時，摩擦力f≠0，
所以圖象不過原點的原因是：壓力N中漏掉了木塊的重力．
由題意可知，圖象的斜率k=μ==0.25
故答案為：（1）方案二，圖（b）中固定彈簧測力計，拉動木板做相對運動，更容易控制拉動的速度，使示數更穩定，測量更準確．
（2）圖線如圖，壓力N中漏掉了木塊的重力，0.25
點評：在本實驗中，準確讀出彈簧測力計的示數是關鍵，因此，只有使物體做勻速直線運動，其拉力與摩擦力才是一對平衡力，改進后的方案也是為了使讀數更準確．