Question

【题目】测定木块与长木板之间的动摩擦因数。

测定木块与水平长木板之间的动摩擦因数，通常需要测力计。如果没有测力计，能否测出它们之间的动摩擦因数呢？某实验小组根据转换测量的方法，测出了木块与长木板之间的动摩擦因数。他们测量的步骤和方法如图所示：

①如图a，测出轻弹簧的自然长度；

②如图b，将木块悬挂在弹簧的下端，静止时测出弹簧的长度；

③如图c，将长木板固定在水平面上，用弹簧拉动木块在长木板上水平匀速运动，测出弹簧长度。

（1）根据测出的物理量，请你写出动摩擦因数的表达式 。写出推导过程：

（2）在实验中同学们发现：如果按图d的方法，将弹簧一端连接木块，一端固定在竖直墙壁上，拉动长木板水平运动，测出弹簧长度，同样可以求得动摩擦因数。

比较图c和图d的两种方法，你认为图 方法更好，原因是 。

Answer 1

【答案】（1）（2）图d方法更好

【解析】试题分析：（1）

推导过程：

设轻弹簧的劲度系数为k，木块的质量为m，根据图13-a和图13-b可得：

①

由牛顿定律可知木块对长木板的压力等于它的重力，即②

根据图13-a和图13-c可得：③

又因为④

联立①②③④解得：⑤

（2）图d方法更好；

原因是: 要点①：用图13-c的方法很难保持木块在长木板上匀速运动，不好确定弹簧的长度。按图13-d的方法拉动长木板时，弹簧长度相对稳定，容易测量。要点②：按图13-d比按图13-c的方法实验误差较小。