题目内容
如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0-tl时间木块静止,木块运动后改变拉力,使木块t2后处于匀速直线运动状态.计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化图线,回答下列问题:(1)当用F=5.3牛的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为 牛;若用F=5.8牛的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为 牛.
(2)如图丙所示,为研究滑动摩擦力Ff大小与接触面受到压力FN大小的关系,在重力为12牛的木块上每次增加1牛重的砝码,分别用水平拉力F使木块作匀速直线运动.实验测量数据如下
| 木块对水平面压力FN(牛) | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
| 水平拉力F(牛) | 5.1 | 5.4 | 5.7 | 6.0 | 6.3 |
【答案】分析:(1)要解决此题,需要掌握二力平衡的条件,知道静止状态是平衡状态,此时拉力与摩擦力大小相等.
分析乙图,物体所受拉力为5.1N时,物体做匀速直线运动,所以物体所受的拉力与摩擦力是一对平衡力,滑动摩擦力的大小为5.1N.要知道滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关.
(2)要解决此题,需要认真分析表格中的数据,找出拉力与摩擦力的关系.
解答:解:(1)当用F=5.3牛的水平拉力拉静止的木块时,由于木块静止,所以木块所受的拉力与静止木块所受的摩擦力平衡,所以f=F=5.3N.
由乙图可知,当物体做匀速直线运动时,F=5.1N,所以f=F=5.1N.当F=5.8N时,物体将做加速运动,但所受摩擦力仍为5.1N.
故答案为:5.3;5.1.
(2)在研究摩擦力大小与所受压力关系时,拉动物体做匀速直线运动,所以摩擦力与拉力是一对平衡力,因此f=F.
从表格中数据可以看出,拉力与压力大小的比值不变,即摩擦力与所受压力的比值是0.3.
所以摩擦力大小与接触面受到压力之间的关系是Ff=0.3FN.
故答案为:Ff=0.3FN.
点评:此题是探究物体所受摩擦力的大小与所受压力之间的关系.主要考查了二力平衡条件的应用,要知道静止状态和匀速直线运动状态都属于平衡状态,此时物体受力平衡,大小相等.并且要知道物体所受摩擦力与接触面所受压力成正比.
分析乙图,物体所受拉力为5.1N时,物体做匀速直线运动,所以物体所受的拉力与摩擦力是一对平衡力,滑动摩擦力的大小为5.1N.要知道滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关.
(2)要解决此题,需要认真分析表格中的数据,找出拉力与摩擦力的关系.
解答:解:(1)当用F=5.3牛的水平拉力拉静止的木块时,由于木块静止,所以木块所受的拉力与静止木块所受的摩擦力平衡,所以f=F=5.3N.
由乙图可知,当物体做匀速直线运动时,F=5.1N,所以f=F=5.1N.当F=5.8N时,物体将做加速运动,但所受摩擦力仍为5.1N.
故答案为:5.3;5.1.
(2)在研究摩擦力大小与所受压力关系时,拉动物体做匀速直线运动,所以摩擦力与拉力是一对平衡力,因此f=F.
从表格中数据可以看出,拉力与压力大小的比值不变,即摩擦力与所受压力的比值是0.3.
所以摩擦力大小与接触面受到压力之间的关系是Ff=0.3FN.
故答案为:Ff=0.3FN.
点评:此题是探究物体所受摩擦力的大小与所受压力之间的关系.主要考查了二力平衡条件的应用,要知道静止状态和匀速直线运动状态都属于平衡状态,此时物体受力平衡,大小相等.并且要知道物体所受摩擦力与接触面所受压力成正比.
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