Question

利用如图所示的装置探究摩擦力时，第一次将一木块P放在木板上，当将下面的木板以速度v匀速抽出时，弹簧秤读数为10N，第二次在木块P上放
1kg的砝码后，也以速度v匀速抽出木板时，弹簧秤的读数为12N．
g=10N/kg．求：
（1）木块P与木板之间的动摩擦因数μ；
（2）如果第二次抽出木板时的速度是2v，则弹簧秤的读数将是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）物体处于平衡状态时一定是受平衡力作用的结果，因小明用弹簧测力计拉木块匀速滑动，则根据二力平衡的条件即可得知拉力和摩擦力的关系，然后根据滑动摩擦力的计算公式列方程，即可解决；
（2）影响滑动摩擦力大小的因素有压力的大小、接触面的粗糙程度即滑动摩擦因数有关，与运动状态无关．
解答：解：（1）第一次：N₁=G₁=mg  ①
f₁=μN₁   ②
F₁=f₁  ③
联立①②③可得：F₁=f₁=μmg   ④
第二次：N₂=G₂=（m+△m）g   ⑤
f₂=μN₂  ⑥
F₂=f₂   ⑦
联立⑤⑥⑦式  可得：F₂=f₂=μ（m+△m）g   ⑧
由④⑧两式可得：F₂-F₁=μ△mg   ⑨   ⑩
故木块P与木板之间的动摩擦因数：．
（2）摩擦力大小与相对运动的速度大小无关，所以弹簧秤的读数还是12N．
故如果第二次抽出木板时的速度是2v，则弹簧秤的读数为12N．
点评：此题考查的是我们对于实验的分析和应用所学知识对实验进行数据处理的能力，是一道考查基础知识应用能力的好题．