Question

【題目】物理學中可以用 計算滑動摩擦力的大小（f為摩擦力，N為正壓力，μ為動摩擦系數）．如圖所示，以表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上一質量為400g的滑塊通過輕繩繞過定滑輪，繩的另一端懸掛托盤，已知托盤質量為50克，當添加的砝碼質量達到50克時，滑塊恰好做勻速直線運動。

（1）請證明：滑塊所受的摩擦力f大小等于鉤碼和托盤的總重力G總．（提示：滑塊的拉力和繩對托盤的拉力大小相等，記為F）

（2）求滑塊和木板間的動摩擦因系數μ的大小。

Answer 1

【答案】（1）當滑塊恰好做勻速直線運動時，滑塊在水平方向上受到水平向右的拉力F和水平向左的摩擦力f是一對平衡力，所以f＝F；砝碼盒托盤也在做勻速直線運動，則繩對托盤的拉力與砝碼盒和托盤的總重力是一對平衡力，即F＝G總；已知繩對滑塊的拉力和繩對托盤拉力大小相等，所以滑塊所受摩擦力f＝F＝G總＝m總g（2）0.25

【解析】

（1）當滑塊恰好做勻速直線運動時，滑塊在水平方向上受到水平向右的拉力F和水平向左的摩擦力f是一對平衡力，所以f＝F；砝碼盒托盤也在做勻速直線運動，則繩對托盤的拉力與砝碼盒和托盤的總重力是一對平衡力，即F＝G總；已知繩對滑塊的拉力和繩對托盤拉力大小相等，所以滑塊所受摩擦力f＝F＝G總＝m總g；

（2）滑塊對水平木板的壓力為： ；

滑塊受到的摩擦力為： ；

由可得，滑塊與木板間的動摩擦因數：.