Question

4．為了用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)定兩木塊A和B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，如圖甲、乙所示．
（1）為了用某一彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)表示A和B之間的滑動(dòng)摩擦力大小，兩種情況中木塊A是否都一定要做勻速運(yùn)動(dòng)？
（2）若木塊A在拉力F的作用下做勻速運(yùn)動(dòng)，甲圖中A、B間摩擦力是否等于拉力F
（3）若A和B的重力分別為100N和150N，當(dāng)甲圖中A被拉動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)a示數(shù)為60N，b示數(shù)為110N，求A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中我們是根據(jù)拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力的原理，才通過測(cè)力計(jì)讀出摩擦力大小的，因此，在操作時(shí)要保持物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這也是實(shí)驗(yàn)操作中較難保持的地方；
（2）分析A受力情況，從而明確摩擦力與拉力的關(guān)系；
（3）根據(jù)公式f=μN(yùn)可對(duì)動(dòng)摩擦因數(shù)進(jìn)行計(jì)算，但關(guān)鍵是要分析出摩擦力f的大小．

解答 解：（1）由圖示實(shí)驗(yàn)可知，甲方案中拉動(dòng)物體A，不需要控制物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且彈簧測(cè)力計(jì)靜止，便于彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)；
乙方案中用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)A，需要控制A做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（2）A在F作用下做勻速運(yùn)動(dòng)，由于A還受到地面的摩擦力，故AB間的摩擦力要小于拉力F；
（3）由題意可知，在甲方案中，兩物體接觸面受到的壓力等于B的重力，即N=150N，彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)等于兩物體接觸面間摩擦力的大小，即f=60N．
由公式f=μN(yùn)得，動(dòng)摩擦因素μ=$\frac{f}{N}$=$\frac{60}{150}$=0.4．
答：（1）甲不需要做勻速直線運(yùn)動(dòng)； （2）甲中AB間的摩擦力小于F； （3）A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了作用力與反作用力、平衡力的關(guān)系，并且要判斷在不同的情況下接觸面受到的正壓力的大小，特別是注意根據(jù)給出的各個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，分析判斷出要用哪一個(gè)數(shù)據(jù)，是解答本題的難點(diǎn)，這對(duì)于學(xué)生有一定的迷惑性．