Question

【題目】（16分）圖所示為一種擺式摩擦因數測量儀，可測量輪胎與地面間動摩擦因數，基主要部件有：底部固定有輪胎橡膠片的擺錘和連接擺錘的輕質細桿。擺錘的質量為m，細桿可繞軸O在豎直平面內自由轉動，擺錘重心到O點距離為L。測量時，測量儀固定于水平地面，將擺錘從與O等高的位置處靜止釋放。擺錘到最低點附近時，橡膠片緊壓地面擦過一小段距離s（s<L），之后繼續擺至與豎直方向成θ角的最高位置。若擺錘對地面的壓力可視為大小為F的恒力，重力加速度為g，求

（1）擺錘在上述過程中損失的機械能；

（2）在上述過程中摩擦力對擺錘所做的功；

（3）橡膠片與地面之間的動摩擦因數。

Answer 1

【答案】（1）△E=mgLcosθ；（2）Wf="-" mgLcosθ；；（3）μ=mgLcosθ。

【解析】（1）擺錘在上述過程中損失的機械能△E=mgLcosθ；

（2）在上述過程中摩擦力對擺錘所做的功Wf="-" mgLcosθ；；

（3）橡膠片與地面之間的動摩擦因數：μ=mgLcosθ。