Question

某同學(xué)用彈簧測力計、木塊和細線去粗略測定一個木塊跟一個固定斜面之間的動摩擦因數(shù)μ，木塊放在斜面上，不加拉力時將保持靜止．
實驗的主要步驟是：
（1）用彈簧測力計測出木塊重G；
（2）用彈簧測力計平行斜面拉動木塊，使木塊沿斜面向上做勻速運動，記下彈簧測力計的示數(shù)F₁；
（3）用彈簧測力計平行斜面拉動木塊，使木塊沿斜面向下做勻速運動，記下彈簧測力計的示數(shù)F₂；
請推導(dǎo)出求滑動摩擦因數(shù)μ的計算式（寫出推導(dǎo)過程）

Answer 1

解：設(shè)斜面的化解為α．
當(dāng)木塊沿斜面向上做勻速運動時，由平衡條件得：F₁=Gsinα+f
當(dāng)木塊沿斜面向下做勻速運動時，由平衡條件得：F₂+Gsinα=f
聯(lián)立上兩式得：f=，Gsinα=
又N=Gcosα=
由f=μN得，μ=
答：滑動摩擦因數(shù)μ的計算式為μ=．
分析：木塊在斜面上滑動時受到滑動摩擦力作用，其方向與木塊相對于斜面的方向相反，上滑和下滑的摩擦力大小相等．由于木塊做勻速運動，合力為零，根據(jù)平衡條件列式，即可求得滑動摩擦力，由f=μN求得μ．
點評：本題是兩次平衡問題，關(guān)鍵要掌握平衡條件和摩擦力公式，并能正確列式，即可求得μ．