Question

为了测定木块与木板之间的动摩擦因数，利用现有的器材：木板、木块、弹簧测力计、刻度尺、秒表、沙桶与沙．

有人设计了下面三种实验方案如图所示：
（1）增减沙桶内的沙，使木块看起来做匀速运动，并测出木块、沙与沙桶的重量；
（2）用力F把木板从木块下面向左拉出，并读出弹簧测力计的示数，称出木块的重量；
（3）让木块从木板顶端加速滑到底端，并测出下滑时间及相应长度，再测出木板与水平地面的夹角．
如果这三个实验的操作正确无误，请你利用现有知识对每个方案作出简要分析、评价．

Answer 1

答：方案（1）：增减沙桶内的沙，使木块匀速运动时，木块所受的摩擦力μmg等于沙及桶的重力Mg，有μ=，此方案要通过观察粗略确定木块是否做匀速运动，不准确，误差大．
方案（2）：用力F拉出木板时，木块受摩擦力作用，该力f可直接由弹簧测力计测出，则μ=，且木板是不是匀速拉动不影响实验结果，简便，易操作，但是由于用手拿住弹簧秤，会使弹簧秤读数不稳定．
方案（3）：根据牛顿第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma和运动学公式s=at²．得：μ=tgθ-，由此看出其实验的测量量多，因此测量带来的误差大．
分析：从方便实验操作与减小实验误差的角度分析各实验方案的优劣．
点评：由于本实验的成功与否主要体现在实验条件的优化上，故本探究题渗透了多种物理问题的科学研究方法，对培养学生良好的科学品质、创造能力有很好的作用．