Question

10．學(xué)校某物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的滑動(dòng)摩擦力．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑塊通過(guò)輕繩繞過(guò)定滑輪，繩的另一端懸掛托盤．回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量的砝碼，使滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)
（2）為了測(cè)量滑塊的滑動(dòng)摩擦力，需要測(cè)量的物理量是④（填選項(xiàng)前的編號(hào)）
①木板的質(zhì)量m₁，
②滑塊的質(zhì)量m₂，
③砝碼的質(zhì)量m₃，
④托盤和砝碼的總質(zhì)量m₄．
（3）滑塊的滑動(dòng)摩擦力表達(dá)式為f=m₄g（用已知或測(cè)量的物理量符號(hào)表示）
（4）該實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)是：物體受到的拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力．
（5）該實(shí)驗(yàn)存在一些不足之處，請(qǐng)你寫出其中的一點(diǎn)：難以控制滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

Answer 1

分析 當(dāng)滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊受到的摩擦力和繩子的拉力是一對(duì)平衡力，由二力平衡條件可知，二力相等；實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)出托盤和砝碼的質(zhì)量，然后求出重力即為滑塊受到的摩擦力；但實(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)．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，只有在滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的摩擦力等于托盤和砝碼的重力之和；
（2）要測(cè)量滑塊受到的摩擦力，只要測(cè)出托盤和砝碼的總質(zhì)量即可；
（3）滑塊的滑動(dòng)摩擦力表達(dá)式為：f=F=G=m₄g；
（4）滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，處于平衡條件，受到的摩擦力等于托盤和砝碼的重力之和，故本實(shí)驗(yàn)原理是二力平衡條件；
（5）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)．
故答案為：
（1）勻速直線；
（2）④；
（3）m₄g；
（4）物體受到的拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力；
（5）難以控制滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)根據(jù)物體受平衡力做勻速直線運(yùn)動(dòng)的原理測(cè)量摩擦力，知道實(shí)驗(yàn)的原理是解題的關(guān)鍵．