為了測(cè)定木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，利用現(xiàn)有的器材：木板、木塊、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、秒表、沙桶與沙．

有人設(shè)計(jì)了下面三種實(shí)驗(yàn)方案如圖所示：
（1）增減沙桶內(nèi)的沙，使木塊看起來(lái)做勻速運(yùn)動(dòng)，并測(cè)出木塊、沙與沙桶的重量；
（2）用力F把木板從木塊下面向左拉出，并讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，稱(chēng)出木塊的重量；
（3）讓木塊從木板頂端加速滑到底端，并測(cè)出下滑時(shí)間及相應(yīng)長(zhǎng)度，再測(cè)出木板與水平地面的夾角．
如果這三個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作正確無(wú)誤，請(qǐng)你利用現(xiàn)有知識(shí)對(duì)每個(gè)方案作出簡(jiǎn)要分析、評(píng)價(jià)．

答：方案（1）：增減沙桶內(nèi)的沙，使木塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊所受的摩擦力μmg等于沙及桶的重力Mg，有μ=，此方案要通過(guò)觀察粗略確定木塊是否做勻速運(yùn)動(dòng)，不準(zhǔn)確，誤差大．
方案（2）：用力F拉出木板時(shí)，木塊受摩擦力作用，該力f可直接由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，則μ=，且木板是不是勻速拉動(dòng)不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，簡(jiǎn)便，易操作，但是由于用手拿住彈簧秤，會(huì)使彈簧秤讀數(shù)不穩(wěn)定．
方案（3）：根據(jù)牛頓第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式s=at2．得：μ=tgθ-，由此看出其實(shí)驗(yàn)的測(cè)量量多，因此測(cè)量帶來(lái)的誤差大．
分析：從方便實(shí)驗(yàn)操作與減小實(shí)驗(yàn)誤差的角度分析各實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)劣．
點(diǎn)評(píng)：由于本實(shí)驗(yàn)的成功與否主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化上，故本探究題滲透了多種物理問(wèn)題的科學(xué)研究方法，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)品質(zhì)、創(chuàng)造能力有很好的作用．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

為了測(cè)定木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，利用現(xiàn)有的器材：“木板、木塊、彈簧秤、刻度尺、秒表、砂桶與砂”，有人設(shè)計(jì)了下面三種實(shí)驗(yàn)方案：

（1）增減砂桶內(nèi)的砂，使木塊勻速運(yùn)動(dòng)，并測(cè)出砂與砂桶質(zhì)量；
（2）用力把木板向左抽出，并測(cè)出彈簧秤的讀數(shù)；
（3）讓木塊從木板頂端加速滑到底端，并測(cè)出下滑時(shí)間．
如果這三個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作正確無(wú)誤，你認(rèn)為哪個(gè)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)動(dòng)摩擦因數(shù)最準(zhǔn)確而且最簡(jiǎn)單？答：
（2）
（2）
．
試從實(shí)驗(yàn)原理上對(duì)每個(gè)方案作出簡(jiǎn)要分析和評(píng)價(jià)．
方案（1）
增減沙桶內(nèi)的沙，使木塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊所受的摩擦力μmg等于沙及桶的重力Mg，有μ=
M
m
，此方案要通過(guò)觀察粗略確定木塊是否做勻速運(yùn)動(dòng)，不準(zhǔn)確，誤差大．
增減沙桶內(nèi)的沙，使木塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊所受的摩擦力μmg等于沙及桶的重力Mg，有μ=
M
m
，此方案要通過(guò)觀察粗略確定木塊是否做勻速運(yùn)動(dòng)，不準(zhǔn)確，誤差大．

方案（2）
用力F拉出木板時(shí)，木塊受摩擦力作用，該力f可直接由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，則μ=
f
G
，且木板是不是勻速拉動(dòng)不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，簡(jiǎn)便，易操作，
用力F拉出木板時(shí)，木塊受摩擦力作用，該力f可直接由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，則μ=
f
G
，且木板是不是勻速拉動(dòng)不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，簡(jiǎn)便，易操作，

方案（3）
根據(jù)牛頓第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式s=
1
2
at2．得：μ=tgθ-
2s
gt2cosθ
，由此看出其實(shí)驗(yàn)的測(cè)量量多，因此測(cè)量帶來(lái)的誤差大．
根據(jù)牛頓第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式s=
1
2
at2．得：μ=tgθ-
2s
gt2cosθ
，由此看出其實(shí)驗(yàn)的測(cè)量量多，因此測(cè)量帶來(lái)的誤差大．
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

為了測(cè)定木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，一次研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，有人設(shè)計(jì)了下面三種實(shí)驗(yàn)方案，如圖所示：
方案（A）：增減砂桶內(nèi)的砂，使木塊勻速運(yùn)動(dòng)，并測(cè)出木塊、砂與砂桶的重量；
方案（B）：用力F拉木板向左運(yùn)動(dòng)，并讀出彈簧秤的示數(shù)，稱(chēng)出木塊的重量；
方案（C）：木板與水平面摩擦閣數(shù)相同，且圓滑連接，讓木塊從木板頂端加速滑到底端，并測(cè)出各相關(guān)的物理量．
請(qǐng)完成下列問(wèn)題：
（1）如果操作正確無(wú)誤，實(shí)驗(yàn)方案最準(zhǔn)確而且最筋單的是：
B
B

（2）如果只給你刻度尺，完成實(shí)驗(yàn)方案（C），
需要測(cè)量的物理量是
物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)和在水平面上停止點(diǎn)間的豎直距離h和水平距離s
物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)和在水平面上停止點(diǎn)間的豎直距離h和水平距離s
（如有必要，可在答卷中圖上標(biāo)示）．
動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式是：
μ=
h
s
μ=
h
s
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

為了測(cè)定木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，利用現(xiàn)有的器材：木板、木塊、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、秒表、沙桶與沙．
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有人設(shè)計(jì)了下面三種實(shí)驗(yàn)方案如圖所示：
（1）增減沙桶內(nèi)的沙，使木塊看起來(lái)做勻速運(yùn)動(dòng)，并測(cè)出木塊、沙與沙桶的重量；
（2）用力F把木板從木塊下面向左拉出，并讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，稱(chēng)出木塊的重量；
（3）讓木塊從木板頂端加速滑到底端，并測(cè)出下滑時(shí)間及相應(yīng)長(zhǎng)度，再測(cè)出木板與水平地面的夾角．
如果這三個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作正確無(wú)誤，請(qǐng)你利用現(xiàn)有知識(shí)對(duì)每個(gè)方案作出簡(jiǎn)要分析、評(píng)價(jià)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

為了測(cè)定木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，利用現(xiàn)有的器材：木板、木塊、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、秒表、沙桶與沙。有人設(shè)計(jì)了下面三種實(shí)驗(yàn)方案如圖所示：⑴增減沙桶內(nèi)的沙，使木塊看起來(lái)做勻速運(yùn)動(dòng)，并測(cè)出木塊、沙與沙桶的重量；⑵用力Ｆ把木板從木塊下面向左拉出，并讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，稱(chēng)出木塊的重量；⑶讓木塊從木板頂端加速滑到底端，并測(cè)出下滑時(shí)間及相應(yīng)長(zhǎng)度，再測(cè)出木板與水平地面的夾角。
如果這三個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作正確無(wú)誤，請(qǐng)你利用現(xiàn)有知識(shí)對(duì)每個(gè)方案作出簡(jiǎn)要分析、評(píng)價(jià)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)：

(1)為了測(cè)定木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，利用現(xiàn)有的器材：“木板、木塊、彈簧秤、刻度尺、秒表、砂桶與砂”，有人設(shè)計(jì)了下面三種實(shí)驗(yàn)方案：①增減砂桶內(nèi)的砂，使木塊勻速運(yùn)動(dòng)，并測(cè)出木塊、砂與砂桶的重力；②用力F拉木板向左運(yùn)動(dòng)，并讀出彈簧秤的示數(shù)，稱(chēng)出木塊的重力；③讓木塊從木板頂端加速滑到底端，并測(cè)出下滑時(shí)間及相應(yīng)各長(zhǎng)度.如果這三個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作正確無(wú)誤，你認(rèn)為哪個(gè)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)動(dòng)摩擦因數(shù)最準(zhǔn)確而且最簡(jiǎn)單？

答：____________________________________________________________

試從實(shí)驗(yàn)原理上對(duì)每個(gè)方案作出簡(jiǎn)要分析和評(píng)價(jià).

方案①__________________________________________________________________.

方案②__________________________________________________________________.

方案③__________________________________________________________________.

(2)某同學(xué)用一個(gè)測(cè)力計(jì)(彈簧秤)、木塊和細(xì)線去粗略測(cè)定該木塊跟一個(gè)固定斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，設(shè)此斜面的傾角不大，不加力時(shí)，木塊放在斜面上能保持靜止.

①他是否要用測(cè)力計(jì)稱(chēng)出木塊的重力?

②寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)的主要步驟;

③推導(dǎo)出μ的計(jì)算式.

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