實驗桌上放有一小木塊、一塊長木板、一個輕彈簧、一把毫米刻度尺、一段細線、一個鐵架臺,在沒有其他實驗器材的情況下,一實驗小組的同學想測出木塊與木板之間的動摩擦因數(shù).
(1)這組同學設計出了下面兩種方案,你認為哪種方案比較合理
方案乙
方案乙

方案甲:固定木板,水平拉彈簧使木塊做勻速直線運動(如圖甲)
方案乙:固定彈簧一端,另一端與木塊相連,水平拉木板(如圖乙)

(2)在選定合理的方案后,由于無法測出木塊對平木板的壓力和木塊受到的摩擦力,于是同學們想出了下面的辦法進行測量,請你根據(jù)提示求出木塊與木板間的動摩擦因數(shù).
a.如圖丙將彈簧豎直固定在鐵架臺上,用刻度尺測出彈簧的長度L1;
b.如圖丁,在圖丙的基礎上將小木塊掛在彈簧的下端,用刻度尺測出彈簧的長度L2;
c.根據(jù)你的選擇,測出圖甲(或圖乙)中彈簧的長度L3
d.根據(jù)上面的操作步驟,你可以得出小木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ=
L3-L1
L2-L1
L3-L1
L2-L1
分析:(1)方案甲: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,木塊勻速運動時,拉力才與摩擦力是一對平衡力,它們大小相等.
方案乙:拉動木板時,木塊受到向右的摩擦力,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)同學乙沒有用彈簧秤,可以先將木塊豎直懸掛起來,靜止時測出彈簧的伸長量,再勻速拉動時測出彈簧的伸長量,由胡克定律和平衡條件求解μ.
解答:解:(1)比較兩種實驗方案的操作過程可以看出,甲中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(shù)不穩(wěn)定,而乙中拉動的是木板,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(shù)更準確.所以,更合理的方案是乙.
(2)同學乙沒有用彈簧秤,可以先將木塊豎直懸掛起來,靜止時測出彈簧的長為L2,再勻速拉動時測出彈簧的長L3
由胡克定律得:mg=k(L2-L1),F(xiàn)=k(L3-L1
由平衡條件得:f=F,又f=μmg
則得:μ=
L3-L1
L2-L1

故答案為:(1)方案乙; (2)
L3-L1
L2-L1
點評:在本實驗中,準確讀出彈簧測力計的示數(shù)是關鍵,甲方案測力計是運動的,并且要勻速運動才可以,難度較大,不好;乙方案也是為了使讀數(shù)更準確.
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實驗桌上放有一小木塊、一塊長木板、一個輕彈簧、一把毫米刻度尺、一段細線、一個鐵架臺,在沒有其他實驗器材的情況下,一實驗小組的同學想測出木塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。
(1)這組同學設計出了下面兩種方案,你認為哪種方案比較合理      

方案甲:固定木板,水平拉彈簧使木塊做勻速直線運動(如圖甲) 
方案乙:固定彈簧一端,另一端與木塊相連,水平拉木板(如圖乙)
(2)在選定合理的方案后,由于無法測出木塊對平木板的壓力和木塊受到的摩擦力,于是同學們想出了下面的辦法進行測量,請你根據(jù)提示求出木塊與木板間的動摩擦因數(shù)。

a.如圖丙將彈簧豎直固定在鐵架臺上,用刻度尺測出彈簧的長度L1;
b.如圖丁,在圖丙的基礎上將小木塊掛在彈簧的下端,用刻度尺測出彈簧的長度L2;
c.根據(jù)你的選擇,測出圖甲(或圖乙)中彈簧的長度L3。
d.根據(jù)上面的操作步驟,你可以得出小木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ=           

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科目:高中物理 來源:2015屆山東省威海市高一上學期期末考試物理試卷(解析版) 題型:實驗題

實驗桌上放有一小木塊、一塊長木板、一個輕彈簧、一把毫米刻度尺、一段細線、一個鐵架臺,在沒有其他實驗器材的情況下,一實驗小組的同學想測出木塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。

(1)這組同學設計出了下面兩種方案,你認為哪種方案比較合理      

方案甲:固定木板,水平拉彈簧使木塊做勻速直線運動(如圖甲) 

方案乙:固定彈簧一端,另一端與木塊相連,水平拉木板(如圖乙)

(2)在選定合理的方案后,由于無法測出木塊對平木板的壓力和木塊受到的摩擦力,于是同學們想出了下面的辦法進行測量,請你根據(jù)提示求出木塊與木板間的動摩擦因數(shù)。

a.如圖丙將彈簧豎直固定在鐵架臺上,用刻度尺測出彈簧的長度L1;

b.如圖丁,在圖丙的基礎上將小木塊掛在彈簧的下端,用刻度尺測出彈簧的長度L2;

c.根據(jù)你的選擇,測出圖甲(或圖乙)中彈簧的長度L3。

d.根據(jù)上面的操作步驟,你可以得出小木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ=           

 

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