Question

【題目】某小組想測出木塊與長木板之間的動摩擦因數μ，但僅有一根勁度系數未知的彈簧，經過思考，該小組按如下步驟進行實驗：

①如圖a，測出輕彈簧的自然長度l0；

②如圖b，將木塊懸掛在彈簧的下端，靜止時測出彈簧的長度l1；

③為測出木塊與木板之間的動摩擦因素，該小組設計了如圖c和圖d兩種方案．其中圖c方案為：固定木板，用彈簧拉著木板勻速運動；圖d方案為：將彈簧一端連接木板，另一端固定在墻壁上，拉動長木板使之向左水平運動．兩種方案所測得的彈簧長度均記為l．

（1）比較圖c和圖d的兩種方案，你認為圖______方法更好．

（2）根據測出的物理量，木塊與長木板之間動摩擦因數的表達式為μ=_________．

Answer 1

【答案】d

【解析】

（1）[1]比較兩種實驗方案的操作過程可以看出，圖C中的物體在彈簧測力計作用下很難控制它一直做勻速直線運動，彈簧秤的示數不穩(wěn)定，而圖d中拉動的是木板，木板運動的速度不影響摩擦力的大小，穩(wěn)定時彈簧測力計與木塊相對于地靜止，此時讀數更準確．所以，更合理的方案是圖d；

（2）[2]設物體的質量為m，據圖中的平衡條件可知，

，

由于彈簧的彈力和滑動摩擦力是一對平衡力，所以有：

，

又

，

聯立以上解得：

；