Question

某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个弹簧秤对木块施加一个水平拉力F，下表是他记录的实验数据．木块的重力为20.0N，重力加速度g=10.0m/s²，根据表格中的数据回答下列问题：

实验次数	运动状态	水平拉力F/N
1	静止	3.23
2	静止	4.06
3	匀速	4.80
4	匀加速	7.60

（1）木块与桌面间的最大静摩擦力F_fm＞

4.80

N；
（2）木块与桌面间的动摩擦因数μ=

0.240

；
（3）实验次数4中木块的加速度a=

1.40

m/s²．

Answer 1

分析：（1）物体在水平力作用下做匀速运动时，所受滑动摩擦力等于水平拉力，最大静摩擦力不小于滑动摩擦力；
（2）物体在水平力作用下沿水平面运动时，F_N=mg，F_f=μF_N=μmg，由此可求出滑动摩擦因数大小；
（3）由牛顿第二定律可以求出物体的加速度．

解答：解：（1）当物体在水平拉力作用下匀速运动时，拉力大小等于滑动摩擦力大小，
物体所受滑动摩擦力为：F_f=4.80N，最大静摩擦力不小于滑动摩擦力，因此f_m≥4.80N．
（2）滑动摩擦力为：F_f=μF_N  ①，F_N=G      ②，
联立①②解得：μ=

Ff

G

=

4.80

20

=0.240．
（3）物体质量m=

G

g

=

20.0N

10N/kg

=2kg，
由牛顿第二定律得：F₄-F_f=ma，
木块的加速度a=

F4-Ff

m

=．

7.60-4.80

2

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

点评：滑动摩擦力大小跟压力大小、接触面粗糙程度有关，跟物体受到的拉力大小、物体的运动速度都没有关系，正确根据物体所处状态列方程求解．