某物理兴趣小组想测量一滑块与木板间的动摩擦因数,他们将木板制作成如图9甲所示的斜面和平面,倾斜木板PM与水平木板PN通过P点处一段小圆弧相连接。将滑块从斜面上由静止释放,滑块带动纸带运动,当滑块运动至P点时,立即将木板PM放平,使其不影响打点效果,打出的纸带如图乙所示,O为打下的第一个点。经过测量,纸带每相邻两计数点间的距离为x1=1.99 cm,x2=6.01 cm,x3=9.99 cm,x4=14.01 cm,x5=17.25 cm,x6=16.00 cm,x7=14.00 cm,x8=12.01 cm,x9=9.99 cm;已知打点计时器的打点周期为0.02 s,图乙中每相邻两计数点间还有四个点没有画出,重力加速度g=9.8 m/s2。
乙
图9
(1)打点C时滑块的速度为________m/s。
(2)滑块与木板间的动摩擦因数等于________。(计算结果保留一位小数)
(3)滑块释放点距离斜面底端P的距离为________cm。
(1)1.2 (2)0.2 (3)40.5
(3)观察纸带可以得出在DE段的某时刻滑块到达斜面底端P点,且滑块在斜面上的加速度为a斜==4.0 m/s2,vF==1.5 m/s,假设从打下D点到滑块运动到P点的时间为tDP,则从打下C点到滑块运动到P点的时间为T+tDP,滑块由P点运动到打下F点的时间为2T-tDP,则有vP=vC+a斜(T+tDP)=vF+a(2T-tDP),解得tDP=0.05 s,故滑块在斜面运动时间为t斜=0.45 s,所以x=a斜t=0.405 m=40.5 cm。
静摩擦力概念:
当一个物体在另一个物体的表面上有相对运动的趋势时,受到的阻碍相对运动趋势的力,叫静摩擦力。
静摩擦力产生条件:
①接触面粗糙;
②相互接触的物体间有弹力;
③接触面间有相对运动趋势。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
静摩擦力的方向:
总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。
静摩擦力的作用效果:
总是阻碍物体间的相对运动运动趋势。
1、静摩擦力概念:当一个物体在另一个物体的表面上有相对运动的趋势时,受到的阻碍相对运动趋势的力,叫静摩擦力。
2、静摩擦力产生条件:
①接触面粗糙;
②相互接触的物体间有弹力;
③接触面间有相对运动趋势。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
3、静摩擦力的方向:总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。
判断静摩擦力方向的方法:
①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同。然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向。
②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向。
4、静摩擦力的大小:
①与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤fm,但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。
5、静摩擦力的作用效果:总是阻碍物体间的相对运动运动趋势。
判断静摩擦力方向的方法:
①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同。然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向。
②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向。
静摩擦力的大小:
①与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤fm,但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。
判定摩擦力有无及方向的方法:
登录并加入会员可无限制查看知识点解析