题目内容
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,然后用一个弹簧秤对木块施加一个水平拉力F,下表是他记录的实验数据.木块的重力为20.0N,重力加速度g=10.0m/s2,根据表格中的数据回答下列问题:
(1)木块与桌面间的最大静摩擦力Ffm>
(2)木块与桌面间的动摩擦因数μ=
(3)实验次数4中木块的加速度a=
实验次数 | 运动状态 | 水平拉力F/N |
1 | 静止 | 3.23 |
2 | 静止 | 4.06 |
3 | 匀速 | 4.80 |
4 | 匀加速 | 7.60 |
4.80
4.80
N;(2)木块与桌面间的动摩擦因数μ=
0.240
0.240
;(3)实验次数4中木块的加速度a=
1.40
1.40
m/s2.分析:(1)物体在水平力作用下做匀速运动时,所受滑动摩擦力等于水平拉力,最大静摩擦力不小于滑动摩擦力;
(2)物体在水平力作用下沿水平面运动时,FN=mg,Ff=μFN=μmg,由此可求出滑动摩擦因数大小;
(3)由牛顿第二定律可以求出物体的加速度.
(2)物体在水平力作用下沿水平面运动时,FN=mg,Ff=μFN=μmg,由此可求出滑动摩擦因数大小;
(3)由牛顿第二定律可以求出物体的加速度.
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:Ff=4.80N,最大静摩擦力不小于滑动摩擦力,因此fm≥4.80N.
(2)滑动摩擦力为:Ff=μFN ①,FN=G ②,
联立①②解得:μ=
=
=0.240.
(3)物体质量m=
=
=2kg,
由牛顿第二定律得:F4-Ff=ma,
木块的加速度a=
=.
=1.40m/s2.
故答案为:(1)4.80;(2)0.240;(3)1.40.
物体所受滑动摩擦力为:Ff=4.80N,最大静摩擦力不小于滑动摩擦力,因此fm≥4.80N.
(2)滑动摩擦力为:Ff=μFN ①,FN=G ②,
联立①②解得:μ=
Ff |
G |
4.80 |
20 |
(3)物体质量m=
G |
g |
20.0N |
10N/kg |
由牛顿第二定律得:F4-Ff=ma,
木块的加速度a=
F4-Ff |
m |
7.60-4.80 |
2 |
故答案为:(1)4.80;(2)0.240;(3)1.40.
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.
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