Question

【题目】为测定一木块与木板间的动摩擦因数，同学甲设计了两种方案．
方案一：木板水平固定，通过弹簧秤水平匀速拉动木块，如图a；
方案二：木块固定，通过细线水平拉动木板，如图b．

（1）上述两种方案中，你认为更合理的是；原因是 ．
（2）同学乙没有用弹簧秤，而用一根轻弹簧和一把刻度尺也测出了木块与木板间的动摩擦因数，请你写出同学乙的实验方法及所要测量的物理量和符号： ， 由此得到动摩擦因数的表达式为μ= ．

Answer 1

【答案】
（1）乙,乙图中固定弹簧测力计,拉动木板做相对运动时,弹簧秤的示数与木板的速度无关,稳定时弹簧测力计与木块相对于地静止,使示数更稳定,测量更准确
（2）将木块竖直悬挂起来,静止时测出弹簧的伸长量为x1,再匀速拉动时测出弹簧的伸长量x2,
【解析】解：（1）比较两种实验方案的操作过程可以看出，甲中物体在弹簧测力计作用下很难控制它一直做匀速直线运动，弹簧秤的示数不稳定，而乙中拉动的是木板，木板运动的速度不影响摩擦力的大小，稳定时弹簧测力计与木块相对于地静止，此时读数更准确．所以，更合理的方案是乙．（2）同学乙没有用弹簧秤，可以先将木块竖直悬挂起来，静止时测出弹簧的伸长量为x1，再匀速拉动时测出弹簧的伸长量x2．

由胡克定律得：mg=kx1，F=kx2

由平衡条件得：f=F，又f=μmg

则得：μ= = ．

所以答案是：（1）乙；乙图中固定弹簧测力计，拉动木板做相对运动时，弹簧秤的示数与木板的速度无关，稳定时弹簧测力计与木块相对于地静止，使示数更稳定，测量更准确．（2）先将木块竖直悬挂起来，静止时测出弹簧的伸长量为x1，再匀速拉动时测出弹簧的伸长量x2； ．