Question

【題目】為測(cè)定一木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，同學(xué)甲設(shè)計(jì)了兩種方案．
方案一：木板水平固定，通過(guò)彈簧秤水平勻速拉動(dòng)木塊，如圖a；
方案二：木塊固定，通過(guò)細(xì)線水平拉動(dòng)木板，如圖b．

（1）上述兩種方案中，你認(rèn)為更合理的是；原因是 ．
（2）同學(xué)乙沒(méi)有用彈簧秤，而用一根輕彈簧和一把刻度尺也測(cè)出了木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，請(qǐng)你寫出同學(xué)乙的實(shí)驗(yàn)方法及所要測(cè)量的物理量和符號(hào)： ， 由此得到動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為μ= ．

Answer 1

【答案】
（1）乙,乙圖中固定彈簧測(cè)力計(jì),拉動(dòng)木板做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧秤的示數(shù)與木板的速度無(wú)關(guān),穩(wěn)定時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)與木塊相對(duì)于地靜止,使示數(shù)更穩(wěn)定,測(cè)量更準(zhǔn)確
（2）將木塊豎直懸掛起來(lái),靜止時(shí)測(cè)出彈簧的伸長(zhǎng)量為x1,再勻速拉動(dòng)時(shí)測(cè)出彈簧的伸長(zhǎng)量x2,
【解析】解：（1）比較兩種實(shí)驗(yàn)方案的操作過(guò)程可以看出，甲中物體在彈簧測(cè)力計(jì)作用下很難控制它一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧秤的示數(shù)不穩(wěn)定，而乙中拉動(dòng)的是木板，木板運(yùn)動(dòng)的速度不影響摩擦力的大小，穩(wěn)定時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)與木塊相對(duì)于地靜止，此時(shí)讀數(shù)更準(zhǔn)確．所以，更合理的方案是乙．（2）同學(xué)乙沒(méi)有用彈簧秤，可以先將木塊豎直懸掛起來(lái)，靜止時(shí)測(cè)出彈簧的伸長(zhǎng)量為x1，再勻速拉動(dòng)時(shí)測(cè)出彈簧的伸長(zhǎng)量x2．

由胡克定律得：mg=kx1，F(xiàn)=kx2

由平衡條件得：f=F，又f=μmg

則得：μ= = ．

所以答案是：（1）乙；乙圖中固定彈簧測(cè)力計(jì)，拉動(dòng)木板做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧秤的示數(shù)與木板的速度無(wú)關(guān)，穩(wěn)定時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)與木塊相對(duì)于地靜止，使示數(shù)更穩(wěn)定，測(cè)量更準(zhǔn)確．（2）先將木塊豎直懸掛起來(lái)，靜止時(shí)測(cè)出彈簧的伸長(zhǎng)量為x1，再勻速拉動(dòng)時(shí)測(cè)出彈簧的伸長(zhǎng)量x2； ．