题目内容
2．为了测定重力为G的铁块P与长金属板间的动摩擦因数μ，实验时有如图甲、乙所示的两种测量滑动摩擦力的方法．甲图是使金属板静止在水平桌面上，用手通过弹簧秤向右用力F拉P，使P向右匀速运动；
乙图是把弹簧秤的一端固定在墙上，用力F水平向左拉金属板，使金属板向左运动．
两种方法中弹簧秤的示数情况已放大画出．
（1）甲图中弹簧秤的示数为2.90N；
（2）这两种测量滑动摩擦力的方法中，乙（选填“甲”或“乙”）方法更好；
（3）若实验测得滑动摩擦力为f，则动摩擦因数μ=$\frac{f}{G}$．
分析 （1）弹簧秤的读数方法与刻度尺相似，需要估读一位；
（2）实验目的是测量滑动摩擦力，由于物体的运动状态难以判断，故甲图不好操作，读数不准确；
（3）铁块P与金属板间的滑动摩擦力的大小可由弹簧秤读出，进而求得动摩擦因数．
解答 解：（1）弹簧秤的最小分度为0.1N，由图可知甲图的读数为2.90N；
（2）甲图中，只有当弹簧拉着木块匀速前进时，弹簧的读数才等于木块所受滑动摩擦力大小，乙图中无论木板加速、减速还是匀速运动，木块均处于平衡状态，木块所受滑动摩擦力大小等于弹簧示数，故相比较而言，乙图中物体更容易控制平衡状态，便于读数，因此方法好．
（3）根据摩擦力大小和支持力大小关系：f=μFN=μG，若实验测得滑动摩擦力为f，则动摩擦因数：μ=$\frac{f}{G}$
故答案为：（1）2.90；（2）乙；（3）$\frac{f}{G}$．
点评 在摩擦因数的测量实验中，进行试验操作时，不光要理论上可行，还要考虑可操作性，要便于数据测量和减小误差，本题很好的体现了这点，是考查学生能力的好题．
练习册系列答案
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13．一个小球在液体里运动，会受到一种类似于摩擦的液体阻力的作用，叫做粘滞力．如果液体无限深广，计算粘滞力的关系式为F=3πDηv，其中D为小球直径，v为小球在液体中的运动速度，η称作粘滞系数．
实验创新小组的同学们通过下面实验测量了某液体的粘滞系数．
（1）取一个装满液体的大玻璃缸，放在水平桌面上，将质量为1kg的小钢球沉入液体底部，可以忽略除粘滞力以外的所有摩擦阻力的作用．将一根细线拴在小钢球上，细线另一端跨过定滑轮连接砝码盘．在玻璃缸内靠左端固定两个光电门A、B，光电门的感光点与小钢球的球心在同一条水平线上．
（2）测出小钢球直径为5.00cm，将钢球由玻璃缸底部右侧释放，调整砝码数量以及释放小钢球的初始位置，确保小钢球通过两个光电门的时间相同．若某次测出小钢球通过两个光电门的时间均为0.025s，则可得小钢球此时运动的速度大小为2.0m/s．
（3）记录此时砝码盘以及砝码的总质量m=60g，由计算粘滞力的关系式可得液体的粘滞系数为η=0.62N•s/m2．
（4）改变砝码数量，重复第（2）、（3）步骤的实验，测出不同质量的砝码作用下，小钢球匀速运动速度．由表中数据，描点连线，作出粘滞力随速度变化的图象（如图2）．
根据计算粘滞力的关系式和图象，可得该液体的粘滞系数为η=0.48N•s/m2．（所有结果均保留两位有效数字）
实验创新小组的同学们通过下面实验测量了某液体的粘滞系数．
（1）取一个装满液体的大玻璃缸，放在水平桌面上，将质量为1kg的小钢球沉入液体底部，可以忽略除粘滞力以外的所有摩擦阻力的作用．将一根细线拴在小钢球上，细线另一端跨过定滑轮连接砝码盘．在玻璃缸内靠左端固定两个光电门A、B，光电门的感光点与小钢球的球心在同一条水平线上．
（2）测出小钢球直径为5.00cm，将钢球由玻璃缸底部右侧释放，调整砝码数量以及释放小钢球的初始位置，确保小钢球通过两个光电门的时间相同．若某次测出小钢球通过两个光电门的时间均为0.025s，则可得小钢球此时运动的速度大小为2.0m/s．
（3）记录此时砝码盘以及砝码的总质量m=60g，由计算粘滞力的关系式可得液体的粘滞系数为η=0.62N•s/m2．
（4）改变砝码数量，重复第（2）、（3）步骤的实验，测出不同质量的砝码作用下，小钢球匀速运动速度．由表中数据，描点连线，作出粘滞力随速度变化的图象（如图2）．
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| 砝码盘以及砝码的总质量m/g | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
| 粘滞力F/N | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 | 0.70 | 0.80 | 0.90 | 1.0 |
| 小钢球匀速运动速度v/m•s-1 | 1.3 | 1.8 | 2.2 | 2.0 | 3.1 | 3.5 | 4.0 | 4.4 |
10．
在空间区域竖直平面内存在电场，一个质量为m、带电量为q的带正电的小球，在电场中从A点由静止开始沿竖直方向向下运动，不计空气阻力，运动过程中小球的机械能E与物体位移x的关系图象如图所示，由此可判断沿小球运动路径（ ）
在空间区域竖直平面内存在电场，一个质量为m、带电量为q的带正电的小球，在电场中从A点由静止开始沿竖直方向向下运动，不计空气阻力，运动过程中小球的机械能E与物体位移x的关系图象如图所示，由此可判断沿小球运动路径（ ）| A． | 小球的电势能不断减小 | B． | 小球的电势不断减小 | ||
| C． | 电场的电场强度的方向竖直向下 | D． | 电场的电场强度不断减小 |
荡秋千是儿童喜爱的一项体育运动，图为小孩荡秋千运动到最高点的示意图，关于小孩此时加速度方向可能正确的是（ ）
7．
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如图所示，两块足够长的立方体玻璃砖M、N平行放置，且对同种色光的折射率nM＞nN，两束单色光a、b入射到M的上表面，经折射后形成复合光束c，则下列说法错误的是（ ）| A． | b光在玻璃砖M或N的下表面可能会发生全反射 | |
| B． | a光从玻璃砖N下表面射出时的光线一定与其在M上表面的入射光线平行 | |
| C． | a光的频率比b光的频率低 | |
| D． | 在玻璃砖M中a光的传播速度比b光大 |
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12．
如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一质量为1Kg的小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为$\frac{\sqrt{3}}{2}$（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面间的夹角为30°，g取10m/s2．则ω的最大值为ωm及ω为最大值时小物体运动到最高点所受的摩擦力为f，则（ ）
如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一质量为1Kg的小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为$\frac{\sqrt{3}}{2}$（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面间的夹角为30°，g取10m/s2．则ω的最大值为ωm及ω为最大值时小物体运动到最高点所受的摩擦力为f，则（ ）| A． | ωm=0.5rad/s | B． | ωm=1.0rad/s | ||
| C． | f=2N，方向斜向下 | D． | f=2.5N，方向斜向上 |