(2019·六盘水模拟)如图甲所示为某同学设计“探究滑动摩擦力大小与物体间压力的关系”的原理图。弹簧秤一端固定于P点,自由端系一细线,与铜块水平连接。拉动长木板,弹簧秤的读数T总等于铜块与长木板间的滑动摩擦力f。在铜块上添加砝码,改变压力N,测出每次对应的T,记录每次添加砝码的质量m与T值如下表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
添加砝码质量(m/kg) | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 |
弹簧秤读数(T/N) | 2.5 | 2.9 |
| 4.0 |
(1)某同学在第3次实验时弹簧秤的示数如图乙,忘记了读数,请你读出该同学第3次弹簧秤的读数为______N。
(2)实验结果表明:滑动摩擦力的大小与正压力的大小成________(填“线性关系”或“非线性关系”)。
(3)通过表中数据可知,铜块与长木板之间的动摩擦因素为________(g=10 m/s2,且保留两位有效数字)。
(1)3.5 (2)线性关系 (3)0.25
【解析】:(1)根据图乙读数为3.5 N。
(2)从数据分析来看,滑动摩擦力的大小与正压力的大小成线性关系。
(3)设铜块的质量为M,则有T=μ(Mg+mg),分别代入数据2.5=μ(Mg+0.2×10);4.0=μ(Mg+0.8×10);联立解得μ=0.25。
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:
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