Question

某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表1是她记录的实验数据．木块的重力为10.00N，重力加速度g=9.80m/s²，根据表格中的数据回答下列问题：
表1

实验次数	运动状态	水平拉力F/N
1	静止	3.62
2	静止	4.00
3	匀速	4.01
4	匀加速	5.01
5	匀加速	5.49

（1）木块与桌面间的最大静摩擦力f_m＞

 

N；
（2）木块与桌面间的动摩擦因数μ=

 

；
（3）实验次数5中监测到的加速度a=

 

m/s²．（以上答案保留3位有效数字）

Answer 1

分析：（1）水平力作用下物体匀速运动时，所受滑动摩擦力等于水平拉力，最大静摩擦力大于拉力；
（2）物体在水平力作用下沿水平面运动时，F_N=mg，F_f=F=F_Nμ由此可求出滑动摩擦因数大小；
（3）根据牛顿第二定律列方程可以求出物体的加速度大小．

解答：解：（1）当物体在水平拉力作用下匀速运动时，拉力大小等于滑动摩擦力大小，物体所受滑动摩擦力为：F_f=4.01N，最大静摩擦力大于滑动摩擦力，因此f_m＞4.01N．
故答案为：4.01．
（2）滑动摩擦力为：F_f=F_Nμ   ①
F_N=mg      ②
联立①②μ=

Ff

mg

=0.401．
故答案为：0.401．
（3）根据牛顿第二定律有：
F₅-F_f=ma，带入数据解得：a=1.45m/s²．
故答案为：1.45．

点评：滑动摩擦力大小跟压力大小、接触面粗糙程度有关，跟物体受到的拉力大小、物体的运动速度都没有关系，正确根据物体所处状态列方程求解．