AP物理1考试历年真题解析（七）

今天的题目是2017年free response的第二题，是一道有关力学的实验设计题。同学们先试着自己想想思路哦。

题意：测量长平木板和小木块间的静摩擦系数。

(a)描述测静摩擦系数的实验，假设实验室常见用具都齐全。

ⅰ画一个实验场景，在图中标注出测量数据，标出或写出实验用具名称。

ⅱ描述你做这个实验的过程，包括减小误差的操作，请给出细节以便以后的学生重复你做的实验。

(b)推倒一个计算静摩擦系数的公式，请用到(a)问中标出的量。

解析：(a)ⅰsolution 1:摩擦力公式：fmax=μsN,所以想测得静摩擦系数μs，就需要测量出fmax和N的值。如果将木板水平放在桌面上，我们给木块施加一个力，将力从零增加到力的大小正好能让木块克服静摩擦力运动起来的边界值，停止增加。因为力的方向是水平的，所以支持力等于重力。实验用具，弹簧测力计，滑轮。solution  2: 水平将木块放置于木板上，慢慢增加木板与桌面的角度，直至木块将要滑动。

ⅱ减小误差方法：多次实验取平均值，用滑轮改变我们作用于弹簧测力计上的方向去除弹簧测力计自重。用分度值小的弹簧测力计，读数更加精准。

(b)运用a问中的公式推导。

参考答案：(以solution 1 为例）

评分标准：(a)两小问各3分，(b)3分。因为是实验设计题，给分方式并不相同。

题意：一节物理课里，六个实验小组想验证木板和木块间静摩擦系数与滑动摩擦系数相等这个猜想。每个小组都测量了静摩擦力和滑动摩擦力。如上表所示。

(c)基于以上数据，对于滑动摩擦系数和滑动摩擦系数相等这个猜想，学生应该得到什么结论。简单解释你的原因。（相等还是不等）

解析：滑动摩擦系数应该小于静摩擦系数。

参考答案：The static and kinetic coefficients are not equal. In group 5, there is a outlier that should not be recorded.

评分标准：解释和选择共两分。

题意：一个金属圆盘被粘在了木块的上部。木块-圆盘系统的质量是两倍的木块质量。木块底部和木板间的静摩擦系数是增加、减少、还是相同？简单解释你的原因。

解析：不变，摩擦系数只与接触面材料的性质有关。

参考答案：Remain the same. The coefficient of static friction is only affected by the properties of the material.

评分标准：答对一分。

今天的题目讲解结束了。这是第一道设计实验的题目，请同学们一定要熟悉常见的力电波的实验，并且多记忆一些常见实验用具的英文表达。