Question

為測(cè)定木塊所受到的滑動(dòng)摩擦力，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別設(shè)計(jì)了甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．（實(shí)驗(yàn)中不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)的重力）
[甲方案]在水平實(shí)驗(yàn)桌上將木板用線拉住，通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)沿木板方向水平勻速拉動(dòng)木塊，使木塊在木板上面滑動(dòng)．
[乙方案]將木板放在水平實(shí)驗(yàn)桌面上，用線通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)水平地拉住木塊，沿木板方向水平拉木板，使木板在木塊下面滑動(dòng)．

（1）從實(shí)驗(yàn)操作方面考慮，應(yīng)選______方案，簡(jiǎn)要理由______．
（2）從實(shí)驗(yàn)誤差方面考慮，應(yīng)選______方案，簡(jiǎn)要理由______．

Answer 1

解：在甲方案中，要保證摩擦力等于拉力，就必須勻速拉動(dòng)木塊，在實(shí)際操作中，很難保證勻速．而乙方案中，無(wú)論長(zhǎng)木板是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，摩擦力始終等于拉力．所以選擇乙方案．
由于在實(shí)際操作中，甲方案很難保證住勻速拉動(dòng)木塊，所以測(cè)力計(jì)的示數(shù)就要發(fā)生變化．從而造成讀數(shù)不準(zhǔn)，誤差偏大．而在乙方案中，木塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，摩擦力始終等于拉力，而由于木塊對(duì)木板的壓力不變，木塊與木板的接觸面的粗糙程度不變，所以摩擦力不變，拉力也不變，測(cè)力計(jì)的示數(shù)也不變．這樣讀數(shù)準(zhǔn)確，誤差�。�
故答案為：（1）乙、甲方案中，木塊運(yùn)動(dòng)要求勻速，實(shí)際很難控制．乙方案中，木板滑動(dòng)時(shí)可以是變速的．實(shí)驗(yàn)操作容易；
（2）乙、甲方案中，由于彈簧測(cè)力計(jì)是運(yùn)動(dòng)的，不易讀準(zhǔn)示數(shù)．乙方案中，彈簧測(cè)力計(jì)是靜止的．容易讀準(zhǔn)示數(shù)．
分析：研究物體所受的摩擦力，既用到了控制變量法又用到了轉(zhuǎn)換法，在此題中主要是對(duì)轉(zhuǎn)換法應(yīng)用的考查．摩擦力是通過(guò)測(cè)力計(jì)的示數(shù)得到的．要讓摩擦力等于測(cè)力計(jì)的示數(shù)，即拉力．就要使木塊處于平衡狀態(tài)：勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)．甲圖是讓木塊處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，來(lái)保證摩擦力等于拉力．乙圖是讓物體處于靜止?fàn)顟B(tài)來(lái)保證摩擦力等于拉力．
點(diǎn)評(píng)：在乙方案中，要明確研究對(duì)象是靜止的木塊，而不是長(zhǎng)木板，無(wú)論長(zhǎng)木板如何運(yùn)動(dòng)，木塊始終處于平衡狀態(tài)．