10.在物理上,可以用公式f=μFN來(lái)計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小,其中f表示摩擦力,F(xiàn)N表示壓力,μ叫動(dòng)摩擦因數(shù).如圖所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,木板上質(zhì)量為500g的滑塊通過(guò)輕繩繞過(guò)定滑輪,繩的另一端懸掛托盤(pán),已知托盤(pán)質(zhì)量為50g,當(dāng)添加的砝碼質(zhì)量達(dá)到150g時(shí),滑塊恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(1)請(qǐng)證明滑塊受到的摩擦力f大小等于砝碼盒托盤(pán)的總重力G.(提示:繩對(duì)滑塊的拉力和繩對(duì)托盤(pán)拉力大小相等,記為F).
(2)求滑片與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大。

分析 (1)當(dāng)滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)二力平衡的知識(shí),此時(shí)滑塊受到的摩擦力等于繩子的拉力,即托盤(pán)和砝碼的總重力;
(2)根據(jù)公式μ=$\frac{f}{N}$求滑片與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大小.

解答 解:
(1)當(dāng)滑塊恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),滑塊在水平方向上受到水平向右的拉力F和水平向左的摩擦力f是一對(duì)平衡力,所以f=F;
砝碼和托盤(pán)也在做勻速直線運(yùn)動(dòng),則繩對(duì)托盤(pán)的拉力和砝碼和托盤(pán)的總重力是一對(duì)平衡力,即F=G;
已知繩對(duì)滑塊的拉力和繩對(duì)托盤(pán)拉力大小相等,所以滑塊所受摩擦力f=F=G=mg;
(2)滑塊對(duì)水平木板的壓力為:FN=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N;
滑塊受到的摩擦力為:f=G=mg=(0.05kg+0.15kg)×10N/kg=2N;
由f=μFN可得,滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù):μ=$\frac{f}{{F}_{N}}$=$\frac{2N}{5N}$=0.4.
答:
(1)見(jiàn)解答過(guò)程;
(2)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4.

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)根據(jù)物體受平衡力做勻速直線運(yùn)動(dòng)的原理測(cè)量摩擦力,平時(shí)訓(xùn)練中一定要加強(qiáng)應(yīng)用基本規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的能力,強(qiáng)調(diào)知識(shí)的活學(xué)活用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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