Question

某同學在探究摩擦力的實驗中采用了如圖所示的操作，將一個長方體木塊放在水平桌面上，然后用一個力傳感器對木塊施加一個水平拉力F，并用另外一個傳感器對木塊的運動狀態進行監測，表是她記錄的實驗數據．木塊的重力為10．ON，重力加速度g=9.80m/s²，根據表格中的數據回答下列問題（答案保留3位有效數字）：

實驗次數	運動狀態	水平拉力F/N
1	靜止	3.62
2	靜止	4.00
3	靜止	4.02
4	勻速	4.01
5	勻加速	5.01
6	勻加速	5.49

（1）木塊與桌面間的最大靜摩擦力≥

4.02

N；
（2）木塊與桌面間的動摩擦因數

0.401

；
（3）實驗次數6中監測到的加速度a=

1.45

m/s²．

Answer 1

分析：（1）物體相對靜止時受到的摩擦力是靜摩擦力，摩擦力的最大值是最大靜摩擦力，靜摩擦力小于等于最大靜摩擦力；
物體在拉力與摩擦力作用下靜止，處于平衡狀態，靜摩擦力等于拉力，根據表中實驗數據判斷最大靜摩擦力的大�。�
（2）物體在水平力作用下沿水平面運動時，F_N=mg，F_f=F=F_Nμ由此可求出滑動摩擦因數大��；
（3）根據牛頓第二定律列方程可以求出物體的加速度大小．

解答：解：（1）由表中實驗數據可知，第3次實驗時，物體受到的靜摩擦力f=F=4.02N，
物體受到的靜摩擦力小于等于最大靜摩擦力，因此木塊與桌面間的最大靜摩擦力≥4.02N；
（2）木塊做勻速直線運動，處于平衡狀態，受到的滑動摩擦力F_f=F=4.01N，
滑動摩擦力為：F_f=F_Nμ   ①F_N=G      ②
聯立①②μ=

Ff

G

=

4.01N

10.0N

=0.401．
（3）由牛頓第二定律得：
F₆-F_f=ma，帶入數據解得：a=1.45m/s²．
故答案為：（1）4.02；（2）0.401；（3）1.45．

點評：滑動摩擦力大小跟壓力大小、接觸面粗糙程度有關，跟物體受到的拉力大小、物體的運動速度都沒有關系，正確根據物體所處狀態列方程求解．