Question

7．物理興趣小組為了測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．實(shí)驗(yàn)中，小桶內(nèi)裝入適量的沙子，滑塊恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．（輕繩與滑輪的摩擦不計(jì)）
（1）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得．滑塊的質(zhì)量m₁、小桶和沙子的總質(zhì)量m₂
（2）根據(jù)二力平衡可知，滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力f₁=m₂g．（用物理量符號(hào)表示）
（3）在此實(shí)驗(yàn)裝置中定滑輪的作用是改變力的方向．
（4）實(shí)驗(yàn)中難以判斷滑塊是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你對(duì)上述實(shí)驗(yàn)方法提出改進(jìn)意見(jiàn)：拉動(dòng)木板向左運(yùn)動(dòng)，使滑塊保持靜止?fàn)顟B(tài)，測(cè)出小桶和沙子的總質(zhì)量即可．

Answer 1

分析 （2）物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡，由二力平衡分析滑塊受到的摩擦力；
（3）定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿，由此分析它的作用；
（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不容易控制滑塊進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)，可以考慮讓滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)還改進(jìn)實(shí)驗(yàn)．

解答 解：
（2）由題知，實(shí)驗(yàn)中滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以滑塊水平方向受到的向右的拉力與木板對(duì)它水平向左的摩擦力是一對(duì)平衡力，
輕繩與滑輪的摩擦不計(jì)，所以滑塊受到向右的拉力F=m₂g，
由二力平衡可得，f₁=m₂g；
（3）定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿，不能省力，但可以改變力的方向；
（4）實(shí)驗(yàn)中難以判斷滑塊是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)，改進(jìn)方案：拉動(dòng)木板向左運(yùn)動(dòng)，使滑塊保持靜止?fàn)顟B(tài)，測(cè)出小桶和沙子的總質(zhì)量即可．無(wú)論木板是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑塊都處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以滑塊受到的拉力和摩擦力始終是一對(duì)平衡力．
故答案為：（2）二力平衡；m₂g；（3）改變力的方向；（4）拉動(dòng)木板向左運(yùn)動(dòng)，使滑塊保持靜止?fàn)顟B(tài)，測(cè)出小桶和沙子的總質(zhì)量即可．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量滑塊與木板之間的滑動(dòng)摩擦力實(shí)驗(yàn)，考查了二力平衡條件及重力公式的應(yīng)用，同時(shí)考查了學(xué)生根據(jù)情況對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析的能力．