题文
某同学在做测定木板的动摩擦因数的实验时,设计了两种实验方案.方案A:木板水平固定,通过弹簧秤水平拉动木块,如图(a)所示;方案B:木块固定,通过细线水平拉动木板,如图(b)所示.
(1)上述两种方案中,你认为更合理的方案是______,原因是______.
(2)该实验中应测量的物理量是______.
(3)除了实验必需的弹簧秤、木板、木块、细线外,该同学还准备了质量为200g的配重若干个.该同学在木块上加放配重,改变木块对木板的正压力,并记录了5组实验数据,如表所示:
实验次数12345配重(个数)01234弹簧秤读数(N)0.501.051.451.952.55测木块重(N)2.00已知当地的重力加速度g=9.8m/s2,请根据上述数据在答卷纸上给出的坐标纸上作出木块所受摩擦力和压力的关系图象,由图象可测出木板和木块间的动摩擦因数是______.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)方案A,通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小,木块只有在匀速运动的过程中,才能使用利用二力平衡条件,根据F=μG得:μ=fG;所以要测量弹簧秤示数F和木块的重量G;
方案B:无论长木板是否做匀速直线运动,木块都相对于木板滑动且始终处于平衡状态,这样拉力等于摩擦力,而且无论拉木板速度多少,摩擦力都一样,不改变摩擦力大小,所以容易操作;所以方案B更合理;要测量弹簧秤示数F和木块的重量G;
(2)木块的重力G和弹簧秤的拉力F(3)图象如下 根据f=μN 图象的斜率即摩擦因数 由图象求得μ=0.25
故答案为:(1)B不受木板如何运动的限制(或摩擦力的测量更方便、准确)(2)木块的重力、每次拉木板时木块和木板间的摩擦力 (3)摩擦因数为0.25
解析
fG
考点
据考高分专家说,试题“某同学在做测定木板的动摩擦因数的实验时,.....”主要考查你对 [滑动摩擦力、动摩擦因数 ]考点的理解。
滑动摩擦力、动摩擦因数
滑动摩擦力的概念:
当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时,受到的阻碍相对运动的力,叫滑动摩擦力。
滑动摩擦力产生条件:
①接触面粗糙;
②相互接触的物体间有弹力;
③接触面间有相对运动。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
滑动摩擦力的方向:
总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。 “与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
滑动摩擦力的大小:
滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式:F=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定;
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位,而且永远小于1;
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
滑动摩擦力的作用效果:
总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
摩擦力大小的计算方法:




