试验表明:滑动摩擦力的大小与两物体之间的压力成正比,两物体之间的压力用符号N表示为了表示压力与摩擦力之间的关系,我们引入以正比例系数u,这个u对于固定的两摩擦物来说是不变的,称

Question

试验表明:滑动摩擦力的大小与两物体之间的压力成正比,两物体之间的压力用符号N表示
为了表示压力与摩擦力之间的关系,我们引入以正比例系数u,这个u对于固定的两摩擦物来说是不变的,称为动摩擦因数,滑动摩擦力的大小可以用公式f=uN表示.利用如图所示的装置探究摩擦力时,木块P的质量为m,第一次将木块P放在木板上,当下面的木板以速度v匀速抽出时,弹簧测力计示数F1=10N,第二次在木板P上放一个质量m0=1kg的重物后,也以速度v匀速抽出木板时,弹簧测力计示数F2=12.5Ng=10N/kg.求：
（1）木块P的m
（2）木块P与木板之间的动摩擦因数u
（3）如果第二次水平抽出木板时的速度是2v,则弹簧测力计的读数应是多少?

Answer 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
μ=（F2-F1）/△mg ⑩
代入数据得得μ=(12.5-10)/1=2.5
m=F1/μg=10/(2.5×9.8)=0.4kg
所以木块P的m=0.4kg,P与木板间的动摩擦系数μ为2.5
（3）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．