Question

為了測(cè)量?jī)蓮埣堉�間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在木塊A和板B上貼上待測(cè)的紙，B木板水平固定，砂桶通過細(xì)線與木塊A相連，調(diào)節(jié)砂桶中砂的多少，使木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)．測(cè)出砂桶和砂的總質(zhì)量m，以及貼紙木塊A的質(zhì)量M，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

m

M

．
（1）該同學(xué)為什么要把紙貼在木塊A和木板B上，而不直接測(cè)量?jī)蓮埣堥g的滑動(dòng)摩擦力？
（2）在實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運(yùn)動(dòng)較困難，請(qǐng)你對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)作一改進(jìn)來克服這一困難．
①你設(shè)計(jì)的改進(jìn)方案是

使木塊A做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)出其加速度a，從而計(jì)算出滑動(dòng)摩擦因數(shù)

；
②根據(jù)你的方案，結(jié)果動(dòng)摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式是

μ=

m

M

-

M+m

Mg

a

；
③根據(jù)你的方案要添加的器材有

電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、220V交流電源

．

Answer 1

分析：（1）滑動(dòng)摩擦力大小f=μF_N，而沙桶和沙勻速運(yùn)動(dòng)，則繩子拉力F=mg；
（2）測(cè)定加速度的方法很多，如使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器法，使用光電門法等等

解答：解：（1）直接測(cè)量?jī)蓮埣堥g的滑動(dòng)摩擦力太小，不便于操作，故通過增大壓力來增大摩擦力，便于測(cè)量
（2）①可以使木塊A做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)出其加速度a，從而計(jì)算出滑動(dòng)摩擦因數(shù)
②由牛頓第二定律列方程得：mg-μMg=（M+m）a
故：μ=

m

M

-

M+m

Mg

a；
③要添加的器材有：電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、220V交流電源
故答案為：（1）通過增大壓力來增大摩擦力，便于測(cè)量；
（2）①使木塊A做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)出其加速度a；
②μ=

m

M

-

M+m

Mg

a；③電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、220V交流電源．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了滑動(dòng)摩擦力的大小及其相關(guān)因素，摩擦因數(shù)由接觸面的性質(zhì)決定，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)