题目内容

4．如图所示，是拉力传感器（能感应力大小的装置）水平向右拉一水平面上的木块A端均匀增加，0～t1时间静止，运动后改变，使t2后处于匀速直线运动状态．计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示随时间变化图象，回答下列问题：

（1）当用F=5.3N静止时，所受摩擦力为5.3N；若用F=5.8N，所受摩擦力为5.1N．在时间t2-t 阶段内将做加速运动．
（2）如图丙所示，为研究滑动摩擦力Ff与接触面受到压力FN关系，在重力为17N上每次增加1N重砝码，分别用F使做匀速直线运动．实验测量数据如表：根据表格数据，得出滑动摩擦力Ff与接触面受到压力FN关系式为Ff=0.3FN．
对面压力FN（牛）1718192021
F（牛）5.15.45.76.06.3

分析 （1）由二力平衡的条件，因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．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）认真分析比较表格中的数据，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．
（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：（1）5.3；5.1；加速；
（2）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．

练习册系列答案
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