Question

為了測(cè)量兩張紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在木塊A和木板B上貼上待測(cè)的紙，B木板水平固定，砂桶通過細(xì)線與木塊A相連，調(diào)節(jié)砂桶中砂的多少，使A勻速向左運(yùn)動(dòng)．測(cè)出砂桶和砂的總質(zhì)量m，以及貼紙木塊A的質(zhì)量M，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=m/M．
（1）該同學(xué)為什么要把紙貼在木塊A和木板B上，而不直接測(cè)量兩張紙間的滑動(dòng)摩擦力？

直接測(cè)量兩張紙間的滑動(dòng)摩擦力太小，不便于操作，故通過增大壓力來增大摩擦力，便于測(cè)量

．
（2）在實(shí)際操作中，小穎同學(xué)發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運(yùn)動(dòng)較困難，于是他對(duì)此進(jìn)行了改進(jìn)：只要將測(cè)力計(jì)的一端與木塊A相連接，測(cè)力計(jì)的另一端與墻壁相連，用手通過輕繩拉動(dòng)木板B，保持測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，記下測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F，測(cè)出木塊A的質(zhì)量M，就能得出動(dòng)摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式是

μ=

F

mg

；請(qǐng)你寫出可以這樣操作的理由：

當(dāng)B向左運(yùn)動(dòng)時(shí)A相對(duì)于B向右運(yùn)動(dòng)，故A所受滑動(dòng)摩擦力方向向左，由于A保持靜止，故A所受測(cè)力計(jì)拉力等于A所受的滑動(dòng)摩擦力

．

Answer 1

分析：（1）滑動(dòng)摩擦力大小f=μF_N，而沙桶和沙勻速運(yùn)動(dòng)，則繩子拉力F=mg；
（2）當(dāng)B向左運(yùn)動(dòng)時(shí)A相對(duì)于B向右運(yùn)動(dòng)，故A所受滑動(dòng)摩擦力方向向左，由于A保持靜止，故A所受測(cè)力計(jì)拉力等于A所受的滑動(dòng)摩擦力；且滑動(dòng)摩擦力的大小與物體是加速、減速還是勻速運(yùn)動(dòng)無關(guān)．

解答：解：（1）直接測(cè)量兩張紙間的滑動(dòng)摩擦力太小，不便于測(cè)量，故通過增大壓力來增大摩擦力，便于測(cè)量；
（2）當(dāng)B向左運(yùn)動(dòng)時(shí)A相對(duì)于B向右運(yùn)動(dòng)，故A所受滑動(dòng)摩擦力方向向左，由于A保持靜止，故A所受測(cè)力計(jì)拉力等于A所受的滑動(dòng)摩擦力，f=μN(yùn)=μmg，故μmg=F，解得兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

F

mg

故答案為：（1）直接測(cè)量兩張紙間的滑動(dòng)摩擦力太小，不便于操作，故通過增大壓力來增大摩擦力，便于測(cè)量；（2）μ=

F

mg

，當(dāng)B向左運(yùn)動(dòng)時(shí)A相對(duì)于B向右運(yùn)動(dòng)，故A所受滑動(dòng)摩擦力方向向左，由于A保持靜止，故A所受測(cè)力計(jì)拉力等于A所受的滑動(dòng)摩擦力

點(diǎn)評(píng)：本題考查了滑動(dòng)摩擦力的大小及相關(guān)因素，摩擦因數(shù)由接觸面的性質(zhì)決定，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體速度無關(guān)．