Question

2．用弹簧秤测定一个木块A和木块B间的动摩擦因数μ，如图所示的两种装置．

（1）为了用弹簧测力计的读数表示滑动摩擦力，图示装置的两种情况中，木块A是否都一定要做匀速运动？
（2）若木块A做匀速运动，甲图中A、B间摩擦力是否等于拉力F_A的大小？
（3）若A、B的重力分别为100N和150N，甲图中当物体A被拉动时，弹簧秤的读数为60N，拉力F_a=110N，求A、B间的动摩擦因数μ，你认为哪种装置更优？

Answer 1

分析 （1）根据作用力与反作用力的关系，摩擦力的大小与弹簧的示数相等，求摩擦力也就是看弹簧的读数，甲中B静止，B受到的摩擦力始终等于弹簧测力计示数，所以A不一定要匀速运动，而乙图中，A是运动的，要使A受到的摩擦力始终等于弹簧测力计示数，A一定要匀速运动；
（2）以A为研究对象受力分析，根据平衡条件列方程判断AB间拉力与F_A的关系；
（3）根据μ=$\frac{f}{{F}_{N}}$求解．

解答 解：（1）求摩擦力也就是看弹簧的读数，甲中B静止，B受到的摩擦力始终等于弹簧测力计示数，所以A不一定要匀速运动，而乙图中，A是运动的，要使A受到的摩擦力始终等于弹簧测力计示数，A一定要匀速运动；
（2）设B对A的摩擦力为：f_BA，地面对A的摩擦力为f，则根据平衡条件：F_A=f_BA+f，故f_BA≠F_A；
（3）甲图中弹簧测力计读数为60N，即B受到的滑动摩擦力为60N，则知：
$μ=\frac{{f}_{AB}}{{G}_{B}}=\frac{60}{150}=0.4$
由于甲装置对A的运动没有要求，故最优
答：（1）甲中A不一定要匀速运动乙中A一定要匀速运动；
（2）若木块A做匀速运动，（甲）图中A、B间摩擦力不等于拉力F_A；
（3）A、B间的μ为0.4，甲装置最优．

点评 本题考查了作用力与反作用力、平衡力的关系，特别是注意根据给出的弹簧测力计的示数和拉力F_A，分析判断出要用哪一个数据，是解答本题的难点，这对于学生有一定的迷惑性