Question

【題目】為測定一木塊與木板間的動摩擦因數(shù)，同學甲設計了兩種方案．
方案一：木板水平固定，通過彈簧秤水平勻速拉動木塊，如圖a；
方案二：木塊固定，通過細線水平拉動木板，如圖b．

（1）上述兩種方案中，你認為更合理的是；原因是 ．
（2）同學乙沒有用彈簧秤，而用一根輕彈簧和一把刻度尺也測出了木塊與木板間的動摩擦因數(shù)，請你寫出同學乙的實驗方法及所要測量的物理量和符號： ， 由此得到動摩擦因數(shù)的表達式為μ= ．

Answer 1

【答案】
（1）乙,乙圖中固定彈簧測力計,拉動木板做相對運動時,彈簧秤的示數(shù)與木板的速度無關,穩(wěn)定時彈簧測力計與木塊相對于地靜止,使示數(shù)更穩(wěn)定,測量更準確
（2）將木塊豎直懸掛起來,靜止時測出彈簧的伸長量為x1,再勻速拉動時測出彈簧的伸長量x2,
【解析】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，靜止時測出彈簧的伸長量為x1，再勻速拉動時測出彈簧的伸長量x2．

由胡克定律得：mg=kx1，F(xiàn)=kx2

由平衡條件得：f=F，又f=μmg

則得：μ= = ．

所以答案是：（1）乙；乙圖中固定彈簧測力計，拉動木板做相對運動時，彈簧秤的示數(shù)與木板的速度無關，穩(wěn)定時彈簧測力計與木塊相對于地靜止，使示數(shù)更穩(wěn)定，測量更準確．（2）先將木塊豎直懸掛起來，靜止時測出彈簧的伸長量為x1，再勻速拉動時測出彈簧的伸長量x2； ．