Question

为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图所示，在木块A和板B上贴上待测的纸，B木板水平固定，砂桶通过细线与木块A相连，调节砂桶中砂的多少，使木块A匀速向左运动．测出砂桶和砂的总质量m，以及贴纸木块A的质量M
（1）两纸间的动摩擦因数为：

m

M

（2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动较困难，请你对这个实验作一改进来克服这一困难．
①你设计的改进方案是

使木块A做匀加速运动，用打点计时器，测定A的加速度a，根据牛顿第二定律测得μ

；
②根据你的方案，结果动摩擦因数μ的表达式是

μ=

m

M

-

M+m

Mg

a

；
③根据你的方案要添加的器材有

电磁打点计时器、低压交流电源．

．

Answer 1

分析：（1）滑动摩擦力大小f=μF_N，而沙桶和沙匀速运动，绳子拉力F=mg，A对木板的压力F_N=Mg．
（2）可以借助打点计时器或光电门法，测定加速度，由牛顿第二定律和摩擦力公式求动摩擦因数．

解答：解：（1）木块A匀速向左运动，则木块A所受合力为0．绳子的拉力等于A所受的滑动摩擦力．
则得：f=μF_N=μMg．
由于沙桶和沙匀速运动，故绳子拉力：F=mg．故有：mg=μMg，
解得，μ=

m

M

（2）要保证木块A做匀速运动较困难，可让A做匀加速直线运动，用电磁打点计时器，测定A的加速度a，根据牛顿第二定律得：
  mg-μMg=（M+m）a
得到：μ=

m

M

-

M+m

Mg

a；
所以要添加的器材有电磁打点计时器、低压交流电源．
故答案为：
（1）

m

M

；   
（2）①使木块A做匀加速运动，用打点计时器，测定A的加速度a，根据牛顿第二定律测得μ其加速度a；
②μ=

m

M

-

M+m

Mg

a；    
③电磁打点计时器、低压交流电源．

点评：本题考查了滑动摩擦力的大小及其相关因素，测定物体运动的加速度的方法，方法不唯一，比较灵活多变，技巧性很强，值得学习．