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，然后用一個彈簧秤對木塊施加一個水平拉力F，下表是他記錄的實驗數據．木塊的重力為20.0N，重力加速度g=10.0m/s²，根據表格中的數據回答下列問題：

實驗次數	運動狀態	水平拉力F/N
1	靜止	3.23
2	靜止	4.06
3	勻速	4.80
4	勻加速	7.60

（1）木塊與桌面間的最大靜摩擦力F_fm＞

4.80

N；
（2）木塊與桌面間的動摩擦因數μ=

0.240

；
（3）實驗次數4中木塊的加速度a=

1.40

m/s²．

Answer 1

分析：（1）物體在水平力作用下做勻速運動時，所受滑動摩擦力等于水平拉力，最大靜摩擦力不小于滑動摩擦力；
（2）物體在水平力作用下沿水平面運動時，F_N=mg，F_f=μF_N=μmg，由此可求出滑動摩擦因數大��；
（3）由牛頓第二定律可以求出物體的加速度．

解答：解：（1）當物體在水平拉力作用下勻速運動時，拉力大小等于滑動摩擦力大小，
物體所受滑動摩擦力為：F_f=4.80N，最大靜摩擦力不小于滑動摩擦力，因此f_m≥4.80N．
（2）滑動摩擦力為：F_f=μF_N  ①，F_N=G      ②，
聯立①②解得：μ=

Ff

G

=

4.80

20

=0.240．
（3）物體質量m=

G

g

=

20.0N

10N/kg

=2kg，
由牛頓第二定律得：F₄-F_f=ma，
木塊的加速度a=

F4-Ff

m

=．

7.60-4.80

2

=1.40m/s²．
故答案為：（1）4.80；（2）0.240；（3）1.40．

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．