Question

4．为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，如图甲、乙所示．
（1）为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，两种情况中木块A是否都一定要做匀速运动？
（2）若木块A在拉力F的作用下做匀速运动，甲图中A、B间摩擦力是否等于拉力F
（3）若A和B的重力分别为100N和150N，当甲图中A被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N，求A、B间的动摩擦因数μ．

Answer 1

分析 （1）实验中我们是根据拉力与摩擦力是一对平衡力的原理，才通过测力计读出摩擦力大小的，因此，在操作时要保持物体做匀速直线运动，这也是实验操作中较难保持的地方；
（2）分析A受力情况，从而明确摩擦力与拉力的关系；
（3）根据公式f=μN可对动摩擦因数进行计算，但关键是要分析出摩擦力f的大小．

解答 解：（1）由图示实验可知，甲方案中拉动物体A，不需要控制物体A做匀速直线运动，且弹簧测力计静止，便于弹簧测力计读数；
乙方案中用弹簧测力计拉动A，需要控制A做匀速直线运动；
（2）A在F作用下做匀速运动，由于A还受到地面的摩擦力，故AB间的摩擦力要小于拉力F；
（3）由题意可知，在甲方案中，两物体接触面受到的压力等于B的重力，即N=150N，弹簧测力计a的示数等于两物体接触面间摩擦力的大小，即f=60N．
由公式f=μN得，动摩擦因素μ=$\frac{f}{N}$=$\frac{60}{150}$=0.4．
答：（1）甲不需要做匀速直线运动； （2）甲中AB间的摩擦力小于F； （3）A、B间的动摩擦因数μ为0.4．

点评 本题考查了作用力与反作用力、平衡力的关系，并且要判断在不同的情况下接触面受到的正压力的大小，特别是注意根据给出的各个弹簧测力计的示数，分析判断出要用哪一个数据，是解答本题的难点，这对于学生有一定的迷惑性．