Question

學校某物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的滑動摩擦力．實驗裝置如圖所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑塊通過輕繩繞過定滑輪，繩的另一端懸掛托盤．實驗時，在托盤中放入適量的砝碼，使滑塊做勻速直線運動．回答下列問題
（1）為了測量滑塊的滑動摩擦力，需要測量的物理量是______．（填選項前的編號）
①木板的質(zhì)量m₁，
②滑塊的質(zhì)量m₂，
③砝碼的質(zhì)量m₃，
④托盤和砝碼的總質(zhì)量m₄．
（2）滑塊的滑動摩擦力表達式為f=______．（用已知或測量的物理量符號表示）
（3）該實驗的理論依據(jù)是：______．

Answer 1

解：（1）實驗中沒有使用彈簧測力計，所以摩擦力的大小只能通過托盤和砝碼對繩子的拉力體現(xiàn)，拉力等于托盤和砝碼的總重力，因此需要測量托盤和砝碼的總質(zhì)量m；
（2）滑塊所受摩擦力的大小等于托盤和砝碼的總重力，即f=G=mg；
（3）實驗的理論依據(jù)就是滑塊做勻速直線運動是受到的摩擦力和拉力是一對平衡力，它們的大小相等．
故答案為：（1）④；（2）m₄g；（3）二力平衡．
分析：當滑塊做勻速直線運動運動時，根據(jù)二力平衡的知識，此時滑塊受到的摩擦力等于繩子的拉力，即托盤和砝碼的總重力．
點評：本實驗根據(jù)物體受平衡力做勻速直線運動的原理測量摩擦力，存在一些不足，如果讓實驗更完美，可以把砝碼換成細沙，用天平測總質(zhì)量計算總重力．