题目内容
某同学在做测定木板的动摩擦因数的实验时,设计了两种实验方案:A、木板水平固定,通过弹簧秤水平拉动木块,如图1(a)所示;B、木块固定,通过细线水平拉动木板,如图1(b)所示.
(1)上述两种方案中,你认为更合理的方案是
(2)该实验中应测量的物理量是
(3)除了实验必需的弹簧秤、木板、木块、细线外,该同学还准备了质量为200g的配重若干个.该同学在木块上加放配重,改变木块对木板的正压力(g=10m/s2),并记录了5组实验数据,如下表所示:
请根据上述数据在给出的图2坐标纸上作出木块所受摩擦力和压力的关系图象;由图象可测出木板和木块间的动摩擦因数是
(1)上述两种方案中,你认为更合理的方案是
b
b
,原因是方案b中,弹簧示数不受木板速度的影响,读数稳定,容易操作
方案b中,弹簧示数不受木板速度的影响,读数稳定,容易操作
.(2)该实验中应测量的物理量是
木块重力G,弹簧称的读数F
木块重力G,弹簧称的读数F
.(3)除了实验必需的弹簧秤、木板、木块、细线外,该同学还准备了质量为200g的配重若干个.该同学在木块上加放配重,改变木块对木板的正压力(g=10m/s2),并记录了5组实验数据,如下表所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
配重(个数) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
弹簧秤读数(N) | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 1.80 | 2.50 |
测木块重(N) | 2.00 |
0.25
0.25
.分析:第一种方案要匀速,利用二力平衡条件求得μ,但是匀速运动难控制;第二种方案木块保持静止,一定平衡;根据平衡条件列式后确定待测量.最后做f-FN图象,斜率表示动摩擦因素.
解答:解:(1)方案(a),木块匀速运动,利用二力平衡条件,通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小;但要控制木块匀速运动,操作较为困难;
方案(b):无论长木板是否做匀速直线运动,木块都处于静止状态(即平衡状态),这样拉力等于摩擦力,而且无论拉木板速度多少,摩擦力都一样,不改变摩擦力大小,所以容易操作;故方案b容易操作,误差小.
(2)所以要测量弹簧秤示数F和木块的重量G,根据F=μG得:μ=
;
(3)通过描点法作图,如图所示:
弹簧秤示数F、木块的重量G,根据F=μG得:μ=
=
=0.25;
故答案为:
(1)b;方案b中,弹簧示数不受木板速度的影响,读数稳定,容易操作.
(2)木块重力G,弹簧称的读数F.
(3)0.25.
方案(b):无论长木板是否做匀速直线运动,木块都处于静止状态(即平衡状态),这样拉力等于摩擦力,而且无论拉木板速度多少,摩擦力都一样,不改变摩擦力大小,所以容易操作;故方案b容易操作,误差小.
(2)所以要测量弹簧秤示数F和木块的重量G,根据F=μG得:μ=
F |
G |
(3)通过描点法作图,如图所示:
弹簧秤示数F、木块的重量G,根据F=μG得:μ=
F |
G |
2.5 |
10 |
故答案为:
(1)b;方案b中,弹簧示数不受木板速度的影响,读数稳定,容易操作.
(2)木块重力G,弹簧称的读数F.
(3)0.25.
点评:本题是探究性实验,关键明确实验原理,要尽量减小实验误差,难度不大,属于基础题.
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