Question

8．物理學中可以用f=μN計算滑動摩擦力的大小（f為摩擦力，N為正壓力，μ為動摩擦系數(shù)）．如圖所示，以表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上一質(zhì)量為400g的滑塊通過輕繩繞過動滑輪，繩的另一端懸掛托盤，已知托盤質(zhì)量為50克，當添加的砝碼質(zhì)量達到50克時，滑塊恰好做勻速直線運動．
（1）請證明：滑塊所受的摩擦力f大小等于鉤碼和托盤的總重力G_總．（提示：塊的拉力和繩對托盤的拉力大小相等，記為F）
（2）求滑塊和木板間的動摩擦因系數(shù)μ的大�。�

Answer 1

分析 （1）當滑塊做勻速直線運動運動時，根據(jù)二力平衡的知識，此時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=$\frac{f}{{F}_{N}}$求滑片與木板間的動摩擦因數(shù)μ的大�。�

解答 解：
（1）當滑塊恰好做勻速直線運動時，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；
砝碼盒托盤也在做勻速直線運動，則繩對托盤的拉力和砝碼盒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=0.4kg×10N/kg=4N；
滑塊受到的摩擦力為：f=G_總=m_總g=（0.05kg+0.05kg）×10N/kg=1N；
由f=μF_N可得，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)：μ=$\frac{f}{{F}_{N}}$=$\frac{1N}{4N}$=0.25．
答：（1）見解答過程；
（2）滑片與木板間的動摩擦因數(shù)為0.25．

點評 本實驗根據(jù)物體受平衡力做勻速直線運動的原理測量摩擦力，平時訓(xùn)練中一定要加強應(yīng)用基本規(guī)律解決實際問題的能力，強調(diào)知識的活學活用．