Question

17．在物理學(xué)中，可以用公式F_f=μF_N來計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小．其中F_f表示摩擦力，F(xiàn)_N表示摩擦力，μ是描述接觸面粗糙程度的物理量，叫動(dòng)摩擦因數(shù)．如圖所示，粗糙的水平桌面上有一滑塊甲，通過輕繩繞過定滑輪，繩的另一端懸掛一小球圖乙．已知甲、乙都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲、乙的質(zhì)量分別為m₁，m₂，輕繩張緊時(shí)拉力處處相等，且不計(jì)滑輪與繩的摩擦．
（1）小球乙受到哪幾個(gè)力的作用？請(qǐng)說明各力的大小和方向．
（2）請(qǐng)證明滑塊甲與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{{m}_{2}}{{m}_{1}}$．

Answer 1

分析 （1）乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到拉力F和重力的作用，是一對(duì)平衡力，大小相等；
（2）甲對(duì)桌面的壓力等于甲的重力，拉力等于乙受到的拉力F，由于甲也做勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，可求摩擦力，根據(jù)F_f=μF_N求塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大�。�

解答 解：
（1）小球乙的重力：G_乙=m₂g，乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到拉力F和重力的作用，F(xiàn)=G_乙=m₂g，重力的方向豎直向下，拉力的方向豎直向上；
（2）甲的重力G_甲=m₁g，
甲對(duì)桌面的壓力F_N=G_甲=m₁g，
由于甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，則摩擦力F_f=F=G_乙=m₂g，
因?yàn)镕_f=μF_N，
所以滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)：μ=$\frac{{F}_{f}}{{F}_{N}}$=$\frac{{m}_{2}g}{{m}_{1}g}$=$\frac{{m}_{2}}{{m}_{1}}$．
答：
（1）小球乙受到重力和拉力的作用，重力大小為m₂g，方向豎直向下，拉力大小為m₂g，方向豎直向上；
（2）見解答過程．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了二力平衡條件的應(yīng)用，認(rèn)真讀題明白滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)意義是關(guān)鍵．