题文
某同学用弹簧测力计、木块和细线去粗略测定一个木块跟一个固定斜面之间的动摩擦因数μ,木块放在斜面上,不加拉力时将保持静止.
实验的主要步骤是:
(1)用弹簧测力计测出木块重G;
(2)用弹簧测力计平行斜面拉动木块,使木块沿斜面向上做匀速运动,记下弹簧测力计的示数F1;
(3)用弹簧测力计平行斜面拉动木块,使木块沿斜面向下做匀速运动,记下弹簧测力计的示数F2;
请推导出求滑动摩擦因数μ的计算式(写出推导过程)
题型:未知 难度:其他题型
答案
设斜面的化解为α.
当木块沿斜面向上做匀速运动时,由平衡条件得:F1=Gsinα+f
当木块沿斜面向下做匀速运动时,由平衡条件得:F2+Gsinα=f
联立上两式得:f=12(F1+F2),Gsinα=12(F1-F2)
又N=Gcosα=
由f=μN得,μ=0.5(F1+F2)G2-0.25(F1-F2)2
答:滑动摩擦因数μ的计算式为μ=0.5(F1+F2)G2-0.25(F1-F2)2.
解析
12
考点
据考高分专家说,试题“某同学用弹簧测力计、木块和细线去粗略测定.....”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:




