Question

在探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验中，选用的器材有：正方体木块、读数准确的弹簧测力计、粗糙程度均匀的长木板、棉布、毛巾等．

（1）在采用如图（a）所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时，发现很难保持弹簧测力计示数的稳定，很难读数．请分析其原因．
答：很难保持木块做

匀速直线运动

．
（2）为解决上述问题，某同学对实验装置进行了改进，如图（b）所示．请说明利用该装置是如何测出木块与长木板之间的摩擦力的．
答：当拉动长木板时，木块处于

静止

状态，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于

摩擦力

的大小．
（3）用如图（b）所示的实验装置进行实验时，为什么能解决上述问题？
答：因为无论长木板是否做

匀速直线运动

，木块都处于

静止状态

，都

容易

（选填“容易”或“不容易”）读数．

Answer 1

分析：（1）在用弹簧测力计拉木块时，只有使其做匀速直线运动，物体所受的拉力才与摩擦力是一对平衡力；
（2）在所示方案中，拉动木板运动时，木块静止，处于平衡状态，此时木块受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，由弹簧测力计的示数即可求出木块受到的滑动摩擦力；而原来的实验中不容易控制木块做匀速直线运动．
（3）实验过程中，要测出木块受到的滑动摩擦力，应让木块做匀速直线运动，根据弹簧测力计的示数，应用平衡条件求出摩擦力，但精确控制木块做匀速直线运动较难；可以让木块静止，处于平衡状态，然后由平衡条件求出摩擦力．

解答：解：（1）由于在拖动正方体木块时，很难让木块保持匀速直线运动状态，才导致了弹簧测力计的示数不稳定；
故原因为：很难保持木块做匀速直线运动．
（2）当拉动长木板运动的过程中，正方体木块保持静止状态，根据二力平衡的条件知：此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小．
（3）无论长木板是否做匀速直线运动，正方体木块都处于静止状态（即平衡状态），这样拉力等于摩擦力，而且无论拉木板速度多少，摩擦力都一样，摩擦力大小不改变，拉力也不变，示数稳定，容易读数．
故答案为：（1）匀速直线运动；
（2）静止；摩擦力；
（3）匀速直线运动；静止状态；容易．

点评：此题主要考查了二力平衡条件的应用，通过对两个装置的对比，更加体现了b实验装置的优越性，把握住是否能保持正方体木块匀速直线运动或静止状态，是解答此题的关键所在．