Question

7．在探究摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，選用的器材有：正方體木塊、讀數(shù)準(zhǔn)確的彈簧測力計、粗糙程度均勻的長木板、棉布、毛巾等．

（1）在采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量木塊與長木板之間的摩擦力時，發(fā)現(xiàn)很難保持彈簧測力計示數(shù)的穩(wěn)定，很難讀數(shù)．請分析其原因．答：很難保持木塊做勻速直線運(yùn)動．
（2）為解決上述問題，某同學(xué)對實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，如圖乙所示．請說明利用該裝置是如何測出木塊與長木板之間的摩擦力的．
答：當(dāng)拉動長木板時，木塊處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡的條件，彈簧測力計的示數(shù)等于摩擦力的大小．
（3）用如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，為什么能解決上述問題？
答：因?yàn)闊o論長木板是否做勻速直線運(yùn)動，木塊都處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，都容易（選填“容易”或“不容易”）讀數(shù)．

Answer 1

分析 （1）在用彈簧測力計拉木塊時，只有使其做勻速直線運(yùn)動，物體所受的拉力才與摩擦力是一對平衡力；
（2）在所示方案中，拉動木板運(yùn)動時，木塊靜止，處于平衡狀態(tài)，此時木塊受到的滑動摩擦力與彈簧測力計的拉力是一對平衡力，由彈簧測力計的示數(shù)即可求出木塊受到的滑動摩擦力；而原來的實(shí)驗(yàn)中不容易控制木塊做勻速直線運(yùn)動．
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，要測出木塊受到的滑動摩擦力，應(yīng)讓木塊做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)彈簧測力計的示數(shù)，應(yīng)用平衡條件求出摩擦力，但精確控制木塊做勻速直線運(yùn)動較難；可以讓木塊靜止，處于平衡狀態(tài)，然后由平衡條件求出摩擦力．

解答 解：（1）由于在拖動正方體木塊時，很難讓木塊保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，才導(dǎo)致了彈簧測力計的示數(shù)不穩(wěn)定；
（2）當(dāng)拉動長木板運(yùn)動的過程中，正方體木塊保持靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡的條件知：此時彈簧測力計的示數(shù)等于摩擦力的大小．
（3）無論長木板是否做勻速直線運(yùn)動，正方體木塊都處于靜止?fàn)顟B(tài)（即平衡狀態(tài)），這樣拉力等于摩擦力，而且無論拉木板速度多少，摩擦力都一樣，摩擦力大小不改變，拉力也不變，示數(shù)穩(wěn)定，容易讀數(shù)．
故答案為：（1）很難保持木塊做勻速直線運(yùn)動；（2）相對靜止；摩擦力；（3）勻速直線運(yùn)動；相對靜止?fàn)顟B(tài)；容易．

點(diǎn)評 此題主要考查了二力平衡條件的應(yīng)用，通過對兩個裝置的對比，更加體現(xiàn)了b實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)越性，把握住是否能保持正方體木塊勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)，是解答此題的關(guān)鍵所在．