Question

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，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表是她记录的实验数据．木块的重力为10．ON，重力加速度g=9.80m/s²，根据表格中的数据回答下列问题（答案保留3位有效数字）：

实验次数	运动状态	水平拉力F/N
1	静止	3.62
2	静止	4.00
3	静止	4.02
4	匀速	4.01
5	匀加速	5.01
6	匀加速	5.49

（1）木块与桌面间的最大静摩擦力≥______N；
（2）木块与桌面间的动摩擦因数______；
（3）实验次数6中监测到的加速度a=______m/s²．

Answer 1

【答案】分析：（1）物体相对静止时受到的摩擦力是静摩擦力，摩擦力的最大值是最大静摩擦力，静摩擦力小于等于最大静摩擦力；
物体在拉力与摩擦力作用下静止，处于平衡状态，静摩擦力等于拉力，根据表中实验数据判断最大静摩擦力的大小；
（2）物体在水平力作用下沿水平面运动时，F_N=mg，F_f=F=F_Nμ由此可求出滑动摩擦因数大小；
（3）根据牛顿第二定律列方程可以求出物体的加速度大小．
解答：解：（1）由表中实验数据可知，第3次实验时，物体受到的静摩擦力f=F=4.02N，
物体受到的静摩擦力小于等于最大静摩擦力，因此木块与桌面间的最大静摩擦力≥4.02N；
（2）木块做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的滑动摩擦力F_f=F=4.01N，
滑动摩擦力为：F_f=F_Nμ   ①F_N=G      ②
联立①②μ===0.401．
（3）由牛顿第二定律得：
F₆-F_f=ma，带入数据解得：a=1.45m/s²．
故答案为：（1）4.02；（2）0.401；（3）1.45．
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．