Question

10．在物理上，可以用公式f=μF_N來計(jì)算滑動摩擦力的大小，其中f表示摩擦力，F(xiàn)_N表示壓力，μ叫動摩擦因數(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的滑塊通過輕繩繞過定滑輪，繩的另一端懸掛托盤，已知托盤質(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．
（1）請證明滑塊受到的摩擦力f大小等于砝碼盒托盤的總重力G_總．（提示：繩對滑塊的拉力和繩對托盤拉力大小相等，記為F）．
（2）求滑片與木板間的動摩擦因數(shù)μ的大�。�

Answer 1

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

解答 解：
（1）當(dāng)滑塊恰好做勻速直線運(yùn)動時(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是一對平衡力，所以f=F；
砝碼和托盤也在做勻速直線運(yùn)動，則繩對托盤的拉力和砝碼和托盤的總重力是一對平衡力，即F=G_總；
已知繩對滑塊的拉力和繩對托盤拉力大小相等，所以滑塊所受摩擦力f=F=G_總=m_總g；
（2）滑塊對水平木板的壓力為：F_N=G_滑=m_滑g=0.5kg×10N/kg=5N；
滑塊受到的摩擦力為：f=G_總=m_總g=（0.05kg+0.15kg）×10N/kg=2N；
由f=μF_N可得，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)：μ=$\frac{f}{{F}_{N}}$=$\frac{2N}{5N}$=0.4．
答：
（1）見解答過程；
（2）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.4．

點(diǎn)評 本實(shí)驗(yàn)根據(jù)物體受平衡力做勻速直線運(yùn)動的原理測量摩擦力，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)際問題的能力，強(qiáng)調(diào)知識的活學(xué)活用．