Question

為了測(cè)量兩張紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：
如圖所示，在木塊A與木板B上貼上待測(cè)的紙，B木板水平固定，砂桶通過細(xì)線與木塊A相連，調(diào)節(jié)砂桶中砂的重量，使木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)，測(cè)出砂桶和砂的總質(zhì)量m，以及貼紙木塊A的質(zhì)量M．
（1）用以上方法測(cè)兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，μ的表達(dá)式是______；
（2）該同學(xué)為什么要把紙貼在木塊A和木板B上，而不直接測(cè)量兩張紙間的滑動(dòng)摩擦力？
（3）在實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運(yùn)動(dòng)較困難，請(qǐng)你對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)作一改進(jìn)來克服這一困難．
①你設(shè)計(jì)的改進(jìn)方案是______；
②根據(jù)你的方案，結(jié)果動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式是______；
③根據(jù)你的方案要添加的器材有______．

Answer 1

解：（1）木塊A受到沙桶拉力F=mg與滑動(dòng)摩擦力f作用，A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：f=F=mg，
∵f=μF_N=μMg，∴動(dòng)摩擦因數(shù)μ===；
（2）因?yàn)橐粡埣埖闹亓μ�小，兩張紙間的滑動(dòng)摩擦力太小，不便于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把紙帶貼在木塊與木板上，增大了紙間的壓力，增大了摩擦力，易于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，便于測(cè)出摩擦力，所以要把紙貼在木塊A和木板B上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（3）實(shí)驗(yàn)中需要再添加一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，如圖所示，用彈簧測(cè)力計(jì)把木塊A固定在豎直墻壁上，用沙桶拉動(dòng)木板B運(yùn)動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，AB間的滑動(dòng)摩擦力f=F，f=μF_N=μMg，則動(dòng)摩擦因數(shù)μ==；

故答案為：（1）；（2）①如圖所示；②；③彈簧測(cè)力計(jì)．
分析：（1）對(duì)A進(jìn)行受力分析，求出A受到的滑動(dòng)摩擦力，然后由滑動(dòng)摩擦力公式的變形公式求出動(dòng)摩擦因數(shù)．
（2）在動(dòng)摩擦因數(shù)一定的情況下，物體間的壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大，越便于測(cè)出摩擦力大小．
（3）可讓A與彈簧測(cè)力計(jì)相連且固定不動(dòng)，讓沙桶帶動(dòng)B運(yùn)動(dòng)，從而測(cè)出動(dòng)摩擦因數(shù)．
點(diǎn)評(píng)：控制木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)比較困難，原實(shí)驗(yàn)方案不好，可以用彈簧測(cè)力計(jì)拉住木塊，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，即可求出兩張紙間的滑動(dòng)摩擦力，木板的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不受限制，木板可以做勻速運(yùn)動(dòng)，也可做變速運(yùn)動(dòng)．