题目内容

为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图所示，在木块A和板B上贴上待测的纸，B木板水平固定，砂桶通过细线与木块A相连，调节砂桶中砂的多少，使木块A匀速向左运动．测出砂桶和砂的总质量m，以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数μ=
m
M
．在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动较困难，请你对这个实验作一改进来克服这一困难．
（1）你设计的改进方案是
如图所示
如图所示
；
（2）根据你的方案，结果动摩擦因数μ的表达式是
F
Mg
F
Mg
；
（3）根据你的方案要添加的器材有
弹簧测力计
弹簧测力计
．
分析：可让A与弹簧测力计相连且固定不动，让沙桶带动B运动，从而测出动摩擦因数．
解答：解：实验中需要再添加一个弹簧测力计，如图所示，用弹簧测力计把木块A固定在竖直墙壁上，用沙桶拉动木板B运动，读出弹簧测力计的示数F，AB间的滑动摩擦力f=F，f=μFN=μMg，则动摩擦因数μ=
f
Mg
=
F
Mg
；

故答案为：①如图所示；②
F
Mg
；③弹簧测力计．
点评：控制木块做匀速直线运动比较困难，原实验方案不好，可以用弹簧测力计拉住木块，读出弹簧测力计的示数，即可求出两张纸间的滑动摩擦力，木板的运动状态不受限制，木板可以做匀速运动，也可做变速运动．
练习册系列答案
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为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，B木板水平固定，砂桶通过细线与木块A相连，调节砂桶中砂的多少，使A匀速向左运动．测出砂桶和砂的总质量m，以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数μ=m/M．
（1）该同学为什么要把纸贴在木块A和木板B上，而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力？
直接测量两张纸间的滑动摩擦力太小，不便于操作，故通过增大压力来增大摩擦力，便于测量
直接测量两张纸间的滑动摩擦力太小，不便于操作，故通过增大压力来增大摩擦力，便于测量
．
（2）在实际操作中，小颖同学发现要保证木块A做匀速运动较困难，于是他对此进行了改进：只要将测力计的一端与木块A相连接，测力计的另一端与墙壁相连，用手通过轻绳拉动木板B，保持测力计示数不变，记下测力计的读数F，测出木块A的质量M，就能得出动摩擦因数μ的表达式是
μ=
F
mg
μ=
F
mg
；请你写出可以这样操作的理由：
当B向左运动时A相对于B向右运动，故A所受滑动摩擦力方向向左，由于A保持静止，故A所受测力计拉力等于A所受的滑动摩擦力
当B向左运动时A相对于B向右运动，故A所受滑动摩擦力方向向左，由于A保持静止，故A所受测力计拉力等于A所受的滑动摩擦力
．
为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图所示，在木块A和板B上贴上待测的纸，B木板水平固定，砂桶通过细线与木块A相连，调节砂桶中砂的多少，使木块A匀速向左运动．测出砂桶和砂的总质量m，以及贴纸木块A的质量M．
（1）用M和m表示出两纸间的动摩擦因数μ的表达式为
m
M
m
M
；
（2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动较困难，所以调节沙桶中沙的多少，让木块改做匀加速直线运动，并想办法测出加速度a的大小．
①测量木块加速度a的方法是
在木板B上适当位置安装两个光电门，用游标卡尺测量两光电门间的距离x；用游标卡尺测量木块的宽度L；结合光电门记录的时间t1、t2计算出通过光电门时的木块的速度v1、v2，有运动学公式可得加速度为：a=
v
2
2
-v
2
1
2x
在木板B上适当位置安装两个光电门，用游标卡尺测量两光电门间的距离x；用游标卡尺测量木块的宽度L；结合光电门记录的时间t1、t2计算出通过光电门时的木块的速度v1、v2，有运动学公式可得加速度为：a=
v
2
2
-v
2
1
2x
；
②还要添加的器材有
电源、导线、光电门、游标卡尺
电源、导线、光电门、游标卡尺
；
③根据改进的方案，动摩擦因数μ的表达式是
mg-Ma
Mg
mg-Ma
Mg
；（用M，m，a表示）
（2013?宁波模拟）（1）如图1，所示游标卡尺读数为
0.675
0.675
cm
（2）如果用f表示滑动摩擦力的大小，用FN表示正压力的大小，则有f=μFN，式中μ叫做动摩擦因数．为了测量两张纸之间的动摩擦因数某同学设计了一个实验．如图2所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，B板水平固定，用测力计拉A，使A匀速向左运动，读出并记下测力计的读数F测出木块A的质量m，则μ=
Fmg
．
①该同学为什么要把纸贴在木块上而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力？
②在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，实验误差较大．你能对这个实验作一改进来解决这一困难从而减小误差吗？
（1）为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，甲、乙两同学分别设计了如图所示的实验方案．
①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案
 
更易于操作．
②若A和B的重力分别为100N和150N，当甲中A被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N，则A、B间的动摩擦因数为
 
．
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（2）为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图所示，在铁块A和木板B上贴上待测的纸，B板水平固定，沙桶通过细线与A相连，调节小沙桶C中沙的多少，使A做匀速向左直线运动，测出沙桶和沙的总质量m以及贴纸的铁块A精英家教网的质量M，则可求出两张纸之间的动摩擦因数μ=
mM
．回答下列问题：
①该同学把纸贴在木块上而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力，其原因是
 
．
②在实际操作中，发现要保证铁块A做匀速直线运动比较困难，你能对这个实验作出改进来解决这一困难吗？（可根据自己设计的实验方案添加实验器材）．
（3）观察沙堆的形成过程可以发现：由漏斗落下的细沙总是在地面上形成一个小圆锥体，继续下落时，细沙沿圆锥体表面下滑，当圆锥体的母线与底面夹角达到一定角度时，细沙不再下滑，如此周而复始，使圆锥体不断增大，如图所示．由此，我们得出精英家教网结论，沙堆的形成与沙粒之间的动摩擦因数有关．若仅给一把皮尺，要测定沙粒之间的动摩擦因数（假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力），回答下列所给的问题：
①必须测定的物理量是
 
．
②动摩擦因数与这些物理量的关系是
 
．

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