Question

如圖甲所示，用一拉力傳感器（能感應力大小的裝置）水平向右拉一水平面上的木塊，A端的拉力均勻增加，0～t₁時間木塊靜止，木塊運動后改變拉力，使木塊t₂后處于勻速直線運動狀態．計算機對數據擬合處理后，得到如圖乙所示的拉力隨時間變化圖象，回答下列問題：

（1）當用F=5.3N的水平拉力拉靜止的木塊時，木塊所受摩擦力大小為

5.3

N；若用F=5.8N的水平拉力拉木塊，木塊所受摩擦力大小為

5.1

N．
（2）如圖丙所示，為研究滑動摩擦力F_f大小與接觸面受到壓力F_N大小的關系，在重力為17N的木塊上每次增加1N重的砝碼，分別用水平拉力F使木塊做勻速直線運動．實驗測量數據如下：

木塊對水平面壓力FN/（N）	17	18	19	20	21
水平拉力F（N）	5.1	5.4	5.7	6.0	6.3

根據表格數據，得出滑動摩擦力F_f大小與接觸面受到壓力F_N大小的關系式為

F_f=0.3F_N

．

Answer 1

分析：（1）要解決此題，需要掌握二力平衡的條件，知道靜止狀態是平衡狀態，此時拉力與摩擦力大小相等．
分析乙圖，物體所受拉力為5.1N時，物體做勻速直線運動，所以物體所受的拉力與摩擦力是一對平衡力，滑動摩擦力的大小為5.1N．要知道滑動摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關，與物體運動的速度無關．
（2）要解決此題，需要認真分析表格中的數據，找出拉力與摩擦力的關系．

解答：解：（1）當用F=5.3牛的水平拉力拉靜止的木塊時，由于木塊靜止，所以木塊所受的拉力與靜止木塊所受的摩擦力平衡，所以f=F=5.3N．
由乙圖可知，當物體做勻速直線運動時，F=5.1N，所以f=F=5.1N．當F=5.8N時，物體將做加速運動，但所受摩擦力仍為5.1N．
（2）在研究摩擦力大小與所受壓力關系時，拉動物體做勻速直線運動，所以摩擦力與拉力是一對平衡力，因此f=F．
從表格中數據可以看出，拉力與壓力大小的比值不變，即摩擦力與所受壓力的比值是0.3．
所以摩擦力大小與接觸面受到壓力之間的關系是F_f=0.3F_N．
故答案為：（1）5.3；5.1．（2）F_f=0.3F_N．

點評：此題是探究物體所受摩擦力的大小與所受壓力之間的關系．主要考查了二力平衡條件的應用，要知道靜止狀態和勻速直線運動狀態都屬于平衡狀態，此時物體受力平衡，大小相等．并且要知道物體所受摩擦力與接觸面所受壓力成正比．