Question

為了測(cè)量?jī)蓮埣堉�間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，在木塊A和木板B上貼上待測(cè)的紙，將木板B固定在水平桌面上，沙桶通過細(xì)線與木塊A相連．
（1）調(diào)節(jié)沙桶中沙的多少，使木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)．測(cè)出沙桶和沙的總質(zhì)量為m，以及貼紙木塊A的質(zhì)量M，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

m

M

；
（2）在實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運(yùn)動(dòng)比較困難，有同學(xué)對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)：實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，木塊A的右端接在力傳感器上（傳感器與計(jì)算機(jī)相連接，從計(jì)算機(jī)上可讀出對(duì)木塊的拉力），使木板B向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊A能夠保持靜止．若木板B向左勻速拉動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F₁，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

F1

Mg

；當(dāng)木板B向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F₂

=

F₁（填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析：滑動(dòng)摩擦力大小f=μF_N，而沙桶和沙勻速運(yùn)動(dòng)，則繩子拉力F=mg；當(dāng)B向左運(yùn)動(dòng)時(shí)A相對(duì)于B向右運(yùn)動(dòng)，故A所受滑動(dòng)摩擦力方向向左，由于A保持靜止，故A所受傳感器的拉力等于A所受的滑動(dòng)摩擦力；且滑動(dòng)摩擦力的大小與物體是加速、減速還是勻速運(yùn)動(dòng)無關(guān)．

解答：解：（1）木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)，則木塊A所受合力為0，故繩子的拉力等于A所受的滑動(dòng)摩擦力，而滑動(dòng)摩擦力f=μF_N=μMg，而由于沙桶和沙勻速運(yùn)動(dòng)，故繩子拉力F=mg，
故有mg=μMg，解得μ=

mg

Mg

=

m

M

；
（2）當(dāng)B向左運(yùn)動(dòng)時(shí)A相對(duì)于B向右運(yùn)動(dòng)，故A所受滑動(dòng)摩擦力方向向左，由于A保持靜止，故A所受傳感器的拉力等于A所受的滑動(dòng)摩擦力，而滑動(dòng)摩擦力f=μF_N=μmg，故有μmg=F₁，解得兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

F1

Mg

當(dāng)木板B向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)仍然等于A所受的滑動(dòng)摩擦力，而滑動(dòng)摩擦力f=μF_N=μmg，故F₂=μmg，所以F₁=F₂．
故本題的答案為：（1）

m

M

；（2）

F1

Mg

，=．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了滑動(dòng)摩擦力的大小及其相關(guān)因素，技巧性很強(qiáng)，值得學(xué)習(xí)．