Question

8．（1）为了测定木块所受到的滑动摩擦力，两个实验小组分别设计了甲、乙两种实验方案，实验装置如图所示．实验中不计弹簧测力计的重力．

甲方案：在水平实验桌面上将木板用线拉住，通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块，使木块在木板上面滑动．
乙方案：将木板放在水平实验桌面上，用线通过弹簧测力计水平地拉住木块，沿木板方向水平拉木板，使木板在木块下面滑动．
从实验误差方面考虑，应选择乙方案．简述你选择该方案的理由（至少两条）一、不必匀速拉动木板；二、木块静止便于弹簧测力计读数
（2）小明同学为了测量牛奶的密度，用天平、玻璃杯、量筒等器材，设计了以下实验方案：
A．用天平测出玻璃杯的质量m₁；
B．将适量的牛奶倒入玻璃杯中；
C．用天平测出玻璃杯和牛奶的总质量m₂；
D．将玻璃杯中的牛奶倒入量筒中，测出牛奶的体积V；
E．计算牛奶的密度．
你认为用这种方法测量牛奶的密度与真实值相比偏大（填偏大或偏小），引起误差主要原因是玻璃杯中的牛奶无法全部倒入量筒中体积偏小导致密度偏大．

Answer 1

分析 （1）甲方案：对摩擦力的测量是采用“间接法”进行的，只有当弹簧秤拉动木块匀速运动时，拉力才与摩擦力成为一对平衡力，它们大小相等；
乙方案：拉动木板时，木块受到向左的摩擦力，由于木块相对地面静止，则摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力．
（2）先测空玻璃杯质量，将液体倒入玻璃杯测出牛奶和玻璃杯总质量，再将牛奶倒入量筒测体积，这种做法因玻璃杯壁粘液体，测出的体积偏小，算出的密度偏大．

解答 解：
（1）从实验误差方面来看：应选择乙方案，因为在甲方案中，要保持木块的匀速运动中读数，不容易读得准确．乙方案中，弹簧测力计是静止的，读数容易读得准确；
（2）因玻璃杯壁粘牛奶，在将牛奶倒入量筒中时，不能全部倒入，致使测得体积偏小，根据公式ρ=$\frac{m}{V}$可知，质量不变，体积变小，计算出的牛奶密度偏大．
故答案为：（1）乙；一、不必匀速拉动木板；二、木块静止便于弹簧测力计读数；
（2）偏大；玻璃杯中的牛奶无法全部倒入量筒中体积偏小导致密度偏大．

点评 （1）本考查二力平衡条件的应用，在乙方案中，要明确研究对象是静止的木块，而不是长木板，无论长木板如何运动，木块始终处于平衡状态；
（2）明确本实验中附着在玻璃杯内壁上的牛奶对测量结果的影响是改进的突破点，也是这一实验中最容易产生误差的地方，我们应该学会分析并能利用合理的设计来来进尽量减小误差的产生．