题目内容

7.在探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,选用的器材有:正方体木块、读数准确的弹簧测力计、粗糙程度均匀的长木板、棉布、毛巾等.

(1)在采用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时,发现很难保持弹簧测力计示数的稳定,很难读数.请分析其原因.答:很难保持木块做匀速直线运动.
(2)为解决上述问题,某同学对实验装置进行了改进,如图乙所示.请说明利用该装置是如何测出木块与长木板之间的摩擦力的.
答:当拉动长木板时,木块处于相对静止状态,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小.
(3)用如图乙所示的实验装置进行实验时,为什么能解决上述问题?
答:因为无论长木板是否做匀速直线运动,木块都处于相对静止状态,都容易(选填“容易”或“不容易”)读数.

分析 (1)在用弹簧测力计拉木块时,只有使其做匀速直线运动,物体所受的拉力才与摩擦力是一对平衡力;
(2)在所示方案中,拉动木板运动时,木块静止,处于平衡状态,此时木块受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,由弹簧测力计的示数即可求出木块受到的滑动摩擦力;而原来的实验中不容易控制木块做匀速直线运动.
(3)实验过程中,要测出木块受到的滑动摩擦力,应让木块做匀速直线运动,根据弹簧测力计的示数,应用平衡条件求出摩擦力,但精确控制木块做匀速直线运动较难;可以让木块静止,处于平衡状态,然后由平衡条件求出摩擦力.

解答 解:(1)由于在拖动正方体木块时,很难让木块保持匀速直线运动状态,才导致了弹簧测力计的示数不稳定;
(2)当拉动长木板运动的过程中,正方体木块保持静止状态,根据二力平衡的条件知:此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小.
(3)无论长木板是否做匀速直线运动,正方体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,摩擦力大小不改变,拉力也不变,示数稳定,容易读数.
故答案为:(1)很难保持木块做匀速直线运动;(2)相对静止;摩擦力;(3)匀速直线运动;相对静止状态;容易.

点评 此题主要考查了二力平衡条件的应用,通过对两个装置的对比,更加体现了b实验装置的优越性,把握住是否能保持正方体木块匀速直线运动或静止状态,是解答此题的关键所在.

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