Question

4．實(shí)驗(yàn)表明，滑動(dòng)摩擦力的大小與兩物體之間壓力成正比，兩物體之間的壓力用符號(hào)N表示，為了表示壓力與摩擦力之間的關(guān)系，我們引入一正比例系數(shù)μ，這個(gè)μ對(duì)于固定的兩摩擦物來(lái)說(shuō)是不變的，稱為動(dòng)摩擦因數(shù)，滑動(dòng)摩擦力的大小可以用公式f=μN(yùn)表示，利用如圖所示的裝置探究摩擦力時(shí)，木塊P的質(zhì)量為m，第一次將一木塊P放在木板上，當(dāng)將下面的木板以速度v勻速抽出時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F₁=10N，第二次在木板P上放一質(zhì)量m₀=1kg的重物后，也以速度v勻速水平抽出木板時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F₂=12.5N，g取10N/kg．求：
（1）木塊P的質(zhì)量m；
（2）木塊P與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（3）如果第二次水平抽出的木板時(shí)的速度為2v，則彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)是多少？

Answer 1

分析 （1）、（2）根據(jù)摩擦力與壓力的公式分別列出關(guān)系式，分別計(jì)算出木塊的質(zhì)量m及木塊與木板間的摩擦因數(shù)；
（3）根據(jù)影響摩擦力大小的因素及二力平衡條件分析彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的大�。�

解答 解：（1）、（2）由題意知，物體間的摩擦力等于測(cè)力計(jì)的示數(shù)，則：
f₁=μmg，代入數(shù)據(jù)得：
10N=μm×10N/kg   ①
f₂=μ（mg+m0g），代入數(shù)據(jù)得：
12.5N=μ×（m×10N/kg+1kg×10N/kg）   ②
聯(lián)立①②解得：m=4kg，μ=0.25；
（3）第二次水平抽出的木板時(shí)的速度為2v，由于影響摩擦力大小的因素不變，所以摩擦力大小不變，測(cè)力計(jì)示數(shù)也不變，仍等于12.5N．
答：（1）木塊P的質(zhì)量m為4kg；
（2）木塊P與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.25；
（3）如果第二次水平抽出的木板時(shí)的速度為2v，則彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)仍為12.5N．

點(diǎn)評(píng) 本題是有關(guān)摩擦力大小的計(jì)算，關(guān)鍵掌握二力平衡條件及公式的應(yīng)用，搞清壓力、摩擦力、重力、拉力的關(guān)系．