Question

為了測(cè)定木塊所受到的滑動(dòng)摩擦力，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)中不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)的重力．
（1）如圖甲，甲組同學(xué)將長木板放在水平桌面上，沿水平方向緩慢地拉動(dòng)測(cè)力計(jì)，使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出

彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)

，即為滑動(dòng)摩擦力的大�。畬�(shí)驗(yàn)中同學(xué)們發(fā)現(xiàn)很難讀數(shù)，原因是：

難于控制木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)

．
（2）乙組同學(xué)按如圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：將木塊用測(cè)力計(jì)水平拉住，測(cè)力計(jì)另一端固定在桌上一側(cè)；細(xì)線一端和砂桶連接，另一端跨過定滑輪和長木板水平相連．實(shí)驗(yàn)時(shí)在砂桶中加砂，使長木板運(yùn)動(dòng)．若長木板勻速運(yùn)動(dòng)，木塊和長木板之間的滑動(dòng)摩擦力

等于

測(cè)力計(jì)讀數(shù)；若長木板加速運(yùn)動(dòng)，則木塊和長木板之間的滑動(dòng)摩擦力

等于

測(cè)力計(jì)讀數(shù)．（均選填“大于”、“等于”或“小于”）
（3）所以從實(shí)驗(yàn)誤差及操作方面考慮，應(yīng)選擇

乙

方案，理由是

因?yàn)樵诩追桨钢�，要保持木塊的勻速運(yùn)動(dòng)中讀數(shù)，不容易讀得準(zhǔn)確；乙方案中，彈簧測(cè)力計(jì)是靜止的，讀數(shù)容易讀得準(zhǔn)確

．

Answer 1

分析：（1）測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)物體時(shí)，測(cè)力計(jì)顯示拉力大小，物體在水平方向上受到拉力和滑動(dòng)摩擦力的作用，當(dāng)物體進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力，滑動(dòng)摩擦力大小等于拉力大�。豢刂颇緣K做勻速直線運(yùn)動(dòng)比較困難，對(duì)運(yùn)動(dòng)者的彈簧測(cè)力計(jì)難于讀數(shù)．
（2）滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，壓力大小不變，接觸面粗糙程度不變時(shí)，滑動(dòng)摩擦力大小不變．無論木板進(jìn)行勻速、加速、減速時(shí)，木塊受到木板的滑動(dòng)摩擦力大小是不變的，木塊相對(duì)桌子來講是靜止的，木塊水平方向上受到的拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等，所以測(cè)力計(jì)示數(shù)不變．
（3）甲方案是讓木塊處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，來保證摩擦力等于拉力，不容易控制；乙方案是讓物體處于靜止?fàn)顟B(tài)來保證摩擦力等于拉力，容易實(shí)現(xiàn)．

解答：解：（1）測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)物體時(shí)，測(cè)力計(jì)顯示拉力大小，當(dāng)物體進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體在水平方向的滑動(dòng)摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力，滑動(dòng)摩擦力大小等于拉力大小，
所以讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)就是滑動(dòng)摩擦力的大�。�
實(shí)驗(yàn)中他們發(fā)現(xiàn)很難保持彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的穩(wěn)定性，很難讀數(shù)，原因是：難于控制木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（2）無論木板進(jìn)行勻速、加速、減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊相對(duì)桌子總是靜止的，木塊水平方向上受到的拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等，所以測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，總是等于滑動(dòng)摩擦力大�。�
（3）從實(shí)驗(yàn)誤差方面來看：應(yīng)選擇乙方案，因?yàn)樵诩追桨钢�，要保持木塊的勻速運(yùn)動(dòng)中讀數(shù)，不容易讀得準(zhǔn)確．乙方案中，彈簧秤是靜止的，讀數(shù)容易讀得準(zhǔn)確．
故答案為：
（1）彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；難于控制木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（2）等于；等于；
（3）乙；因?yàn)樵诩追桨钢�，要保持木塊的勻速運(yùn)動(dòng)中讀數(shù)，不容易讀得準(zhǔn)確；乙方案中，彈簧測(cè)力計(jì)是靜止的，讀數(shù)容易讀得準(zhǔn)確．

點(diǎn)評(píng)：探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)必須遵循科學(xué)性原則，簡(jiǎn)便性原則，可操作性原則以及準(zhǔn)確性原則．此題考查學(xué)生在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案中，就可操作性以及準(zhǔn)確性方面做出正確判斷的能力．