Question

2．學習了摩擦力后，小明提出問題：物體在斜面上滑動時，摩擦力如何測量？
小明想到了如下的二種實驗方案：
方案一：根據二力平衡原理．用彈簧測力計將重為5牛的木塊勻速拉上斜面，讀出彈簧測力計的示數為4.6牛，即測得木塊在斜面上受到的摩擦力為4.6牛．
方案二：根據能量轉化與守恒定律．測出斜面的有關數據如圖所示：H為15cm，S₁為32cm，S₂為30cm．通過計算求出摩擦力的大�。�
（1）若按照方案二，當將木塊拉上斜面時，需克服重力做功0.75J，小車在斜面上受到的摩擦力為2.1 N．
（2）你認為方案二是正確的．

Answer 1

分析 （1）克服重力做功，W_有用=Gh；做的總功，W_總=Fs₂可求；克服摩擦力做的功就是額外功，W_額=W_總-W_有用=fs₂，可求摩擦力；
（2）方案一錯誤，斜面上的摩擦力勻速運動時不等于拉力．

解答 解：（1）克服重力做功，W_有用=Gh=5N×0.15m=0.75J；
做的總功，W_總=Fs₂=4.6N×0.3m=1.38J，
克服摩擦力做的功就是額外功，W_額=W_總-W_有用=1.38J-0.75J=0.63J，
由W_額=fs₂可得：
f=$\frac{{W}_{額}}{{s}_{2}}$=$\frac{0.63J}{0.3m}$=2.1N；
（2）方案一錯誤，斜面上的摩擦力勻速運動時不等于拉力，拉力等于摩擦力加上重力沿斜面向下的分力，故方案二正確．
故答案為：（1）0.75；2.1；（2）二．

點評 本題主要考查物體在斜面上滑動時，摩擦力如何測量，要理解斜面上的摩擦力勻速運動時不等于拉力．