Question

【題目】小明設計了如圖所示的實驗裝置，通過測電流表的示數來探究不同物體在木板上所受摩擦力的大小。將物體放置在水平的長木板上，導電性能良好的彈簧右端與物體及滑動變阻器R1滑片P相連(不計滑片與滑動變阻器線圈間的摩擦；滑動變阻器長18cm，其阻值隨長度均勻變化；彈簧處于原長時，指針正好指在a端。探究過程中，滑片P始終在a、b間，彈簧的左端固定在墻壁上。R0=5Ω，電源電壓為3V。問：

⑴ 用F1=10N的力向右拉動長木板，當指針P穩定時，指在變阻器離b端15cm處，此時物體A受到的摩擦力為9N，電流表的示數為0.1A，求變阻器R1的最大電阻。

⑵ 將物體B放在長木板上，用F2=20N的力向右拉動長木板，當指針P穩定時，指在變阻器離b端13cm處，B物體所受的摩擦力是多少？

Answer 1

【答案】⑴ 30Ω ⑵15N

【解析】（1）指針P穩定時，指在變阻器離b端15cm處，滑變接入電路的電阻為最大阻值的，

電流表的示數為0.1A時電路總電阻： ，

根據串聯電路電阻特點：R1接入電路部分的電阻：

則R1總電阻：

（2）第一次物體A受到的摩擦力為9N，即彈簧受到的拉力為9N；

指針P穩定時，指在變阻器離b端15cm處，彈簧伸長了（18-15）=3cm

第二次指針P穩定時，指在變阻器離b端13cm處，彈簧伸長了（18-13）=5cm

根據彈簧的伸長量與受到的拉力成正比得： ，

解得此時的摩擦力： 。

答案：⑴ 30Ω ⑵15N