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为了测定木块与木板之间的动摩擦因数,利用现有的器材:“木板、木块、弹簧秤、刻度尺、秒表、砂桶与砂”,有人设计了下面三种实验方案:

(1)增减砂桶内的砂,使木块匀速运动,并测出砂与砂桶质量;
(2)用力把木板向左抽出,并测出弹簧秤的读数;
(3)让木块从木板顶端加速滑到底端,并测出下滑时间.
如果这三个实验的操作正确无误,你认为哪个实验方案测动摩擦因数最准确而且最简单?答:
(2)
(2)

试从实验原理上对每个方案作出简要分析和评价.
方案(1)
增减沙桶内的沙,使木块匀速运动时,木块所受的摩擦力μmg等于沙及桶的重力Mg,有μ=
M
m
,此方案要通过观察粗略确定木块是否做匀速运动,不准确,误差大.
增减沙桶内的沙,使木块匀速运动时,木块所受的摩擦力μmg等于沙及桶的重力Mg,有μ=
M
m
,此方案要通过观察粗略确定木块是否做匀速运动,不准确,误差大.

方案(2)
用力F拉出木板时,木块受摩擦力作用,该力f可直接由弹簧测力计测出,则μ=
f
G
,且木板是不是匀速拉动不影响实验结果,简便,易操作,
用力F拉出木板时,木块受摩擦力作用,该力f可直接由弹簧测力计测出,则μ=
f
G
,且木板是不是匀速拉动不影响实验结果,简便,易操作,

方案(3)
根据牛顿第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma和运动学公式s=
1
2
at2
.得:μ=tgθ-
2s
gt2cosθ
,由此看出其实验的测量量多,因此测量带来的误差大.
根据牛顿第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma和运动学公式s=
1
2
at2
.得:μ=tgθ-
2s
gt2cosθ
,由此看出其实验的测量量多,因此测量带来的误差大.
分析:从方便实验操作与减小实验误差的角度分析各实验方案的优劣.
解答:解:方案(1):增减沙桶内的沙,使木块匀速运动时,木块所受的摩擦力μmg等于沙及桶的重力Mg,有μ=
M
m
,此方案要通过观察粗略确定木块是否做匀速运动,不准确,误差大.
方案(2):用力F拉出木板时,木块受摩擦力作用,该力f可直接由弹簧测力计测出,则μ=
f
G
,且木板是不是匀速拉动不影响实验结果,简便,易操作,
方案(3):根据牛顿第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma和运动学公式s=
1
2
at2
.得:μ=tgθ-
2s
gt2cosθ
,由此看出其实验的测量量多,因此测量带来的误差大.
故答案为:(1)增减沙桶内的沙,使木块匀速运动时,木块所受的摩擦力μmg等于沙及桶的重力Mg,有μ=
M
m
,此方案要通过观察粗略确定木块是否做匀速运动,不准确,误差大.
(2)用力F拉出木板时,木块受摩擦力作用,该力f可直接由弹簧测力计测出,则μ=
f
G
,且木板是不是匀速拉动不影响实验结果,简便,易操作,
(3)根据牛顿第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma和运动学公式s=
1
2
at2
.得:μ=tgθ-
2s
gt2cosθ
,由此看出其实验的测量量多,因此测量带来的误差大.
点评:由于本实验的成功与否主要体现在实验条件的优化上,故本探究题渗透了多种物理问题的科学研究方法,对培养学生良好的科学品质、创造能力有很好的作用.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

为了测定木块与木板之间的动摩擦因数,一次研究性学习活动中,有人设计了下面三种实验方案,如图所示:
方案(A):增减砂桶内的砂,使木块匀速运动,并测出木块、砂与砂桶的重量;
方案(B):用力F拉木板向左运动,并读出弹簧秤的示数,称出木块的重量;
方案(C):木板与水平面摩擦阁数相同,且圆滑连接,让木块从木板顶端加速滑到底端,并测出各相关的物理量.
请完成下列问题:
(1)如果操作正确无误,实验方案最准确而且最筋单的是:
B
B

(2)如果只给你刻度尺,完成实验方案(C),
需要测量的物理量是
物块在斜面上运动起点和在水平面上停止点间的竖直距离h和水平距离s
物块在斜面上运动起点和在水平面上停止点间的竖直距离h和水平距离s
(如有必要,可在答卷中图上标示).
动摩擦因数的表达式是:
μ=
h
s
μ=
h
s

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科目:高中物理 来源: 题型:

为了测定木块与木板之间的动摩擦因数,利用现有的器材:木板、木块、弹簧测力计、刻度尺、秒表、沙桶与沙.
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有人设计了下面三种实验方案如图所示:
(1)增减沙桶内的沙,使木块看起来做匀速运动,并测出木块、沙与沙桶的重量;
(2)用力F把木板从木块下面向左拉出,并读出弹簧测力计的示数,称出木块的重量;
(3)让木块从木板顶端加速滑到底端,并测出下滑时间及相应长度,再测出木板与水平地面的夹角.
如果这三个实验的操作正确无误,请你利用现有知识对每个方案作出简要分析、评价.

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科目:高中物理 来源: 题型:

为了测定木块与木板之间的动摩擦因数,利用现有的器材:木板、木块、弹簧测力计、刻度尺、秒表、沙桶与沙。有人设计了下面三种实验方案如图所示:⑴增减沙桶内的沙,使木块看起来做匀速运动,并测出木块、沙与沙桶的重量;⑵用力F把木板从木块下面向左拉出,并读出弹簧测力计的示数,称出木块的重量;⑶让木块从木板顶端加速滑到底端,并测出下滑时间及相应长度,再测出木板与水平地面的夹角。
如果这三个实验的操作正确无误,请你利用现有知识对每个方案作出简要分析、评价。

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科目:高中物理 来源: 题型:

测量动摩擦因数:

(1)为了测定木块与木板之间的动摩擦因数,利用现有的器材:“木板、木块、弹簧秤、刻度尺、秒表、砂桶与砂”,有人设计了下面三种实验方案:①增减砂桶内的砂,使木块匀速运动,并测出木块、砂与砂桶的重力;②用力F拉木板向左运动,并读出弹簧秤的示数,称出木块的重力;③让木块从木板顶端加速滑到底端,并测出下滑时间及相应各长度.如果这三个实验的操作正确无误,你认为哪个实验方案测动摩擦因数最准确而且最简单?

答:____________________________________________________________

试从实验原理上对每个方案作出简要分析和评价.

方案①__________________________________________________________________.

方案②__________________________________________________________________.

方案③__________________________________________________________________.

(2)某同学用一个测力计(弹簧秤)、木块和细线去粗略测定该木块跟一个固定斜面之间的动摩擦因数μ,设此斜面的倾角不大,不加力时,木块放在斜面上能保持静止.

①他是否要用测力计称出木块的重力?

②写出实验的主要步骤;

③推导出μ的计算式.

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同步练习册答案