Question

為測定某物塊與木板之間滑動摩擦力的大小，某同學設計了甲乙兩種實驗方案，兩次都將物塊放在水平地面上，分別如圖甲、乙所示（實驗中均不計彈簧測力計的重力）．
（1）甲圖實驗中，用水平力F₁拉動物塊勻速滑動時，彈簧測力計的示數為3.2N，則物塊與木板之間的滑動摩擦力大小為________N．如果拉動物塊時，物塊未做勻速運動，則彈簧測力計的示數________3.2N（填“等于”或“不等于”）．
（2）乙圖實驗中，用細線通過彈簧測力計水平地拉住物塊，用水平力F₂=6N拉木板，使木板在物塊下面滑動（不是勻速），彈簧測力計的示數為3.2N．則物塊與木板之間的滑動摩擦力大小為________N．通過比較，你覺得在該實驗中選________方案更好（選填甲或乙）．

Answer 1

解：（1）彈簧測力計拉動物塊時，彈簧測力計顯示拉力大小，物塊進行勻速直線運動時，滑動摩擦力和拉力是一對平衡力，大小相等，所以滑動摩擦力大小為3.2N．
物塊運動時，壓力大小不變，接觸面粗糙程度不變，滑動摩擦力保持3.2N不變．
物塊進行加速直線運動時，拉力大于滑動摩擦力，所以彈簧測力計示數大于3.2N．
物塊進行減速直線運動時，拉力小于滑動摩擦力，所以彈簧測力計示數小于3.2N．
所以物塊未進行勻速直線運動時，彈簧測力計示數不等于3.2N．
（2）當用力拉動木板時（不一定勻速），物塊相當于右側的固定端是靜止的，水平方向上受到的彈簧測力計的拉力和摩擦力是一對平衡力，彈簧測力計示數是3.2N，所以滑動摩擦力大小為3.2N．
進行實驗甲時，要保持物塊進行勻速直線運動，這種操作很困難；進行實驗乙不必保持勻速直線拉動木板，實驗操作比較簡單，所以實驗乙方案更好．
故答案為：（1）3.2；不等于；（2）3.2；乙．
分析：（1）物體勻速直線運動時，水平水平方向上受到平衡力的作用，根據平衡力的條件判斷滑動摩擦力大小．
滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，物塊只要是運動，在壓力和接觸面粗糙程度不變時，滑動摩擦力也保持不變．物塊未進行勻速直線運動時，拉力和滑動摩擦力不是平衡力，大小不相等．
（2）物體靜止時水平方向上受到平衡力的作用，根據平衡力的條件判斷滑動摩擦力大小．
實驗甲彈簧測力計拉動物塊要進行勻速直線運動，實驗乙拉動木板不用保持勻速直線運動，操作比較簡單．
點評：（1）實驗甲和乙都是通過彈簧測力計間接測量滑動摩擦力大小，甲是根據勻速直線物體受到平衡力的作用，乙是根據靜止的物體受到平衡力的作用，實驗乙操作更簡單．
（2）實驗乙是對實驗甲的改進，是經常考查的習題．