Question

11．科技的進步也為測摩擦力的大小提供了先進的手段，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～t_l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(tài)．計算機對數(shù)據(jù)處理后，得到如圖乙所示拉力隨時間變化圖線，回答下列問題：

（1）當用F=4N的水平拉力拉靜止的木塊時，木塊所受摩擦力大小為4N；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5.3N；
（2）若用F=5.8N的水平拉力拉木塊，木塊所受的合力大小為5.1N
（3）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使木塊作勻速直線運動．實驗測量數(shù)據(jù)如下：

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

根據(jù)表格數(shù)據(jù)，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）物體處于靜止狀態(tài)時，受平衡力作用，根據(jù)平衡力的知識可得摩擦力的大��；
（2）根據(jù)物體受拉力和滑動摩擦力的大小求出合力；
（3）要解決此題，需要認真分析表格中的數(shù)據(jù)，找出拉力與摩擦力的關系．

解答 解：（1）當用F=4N的水平拉力拉靜止的木塊時，木塊靜止，則受到的拉力與摩擦力是平衡力，木塊所受摩擦力大小等于拉力等于4N；
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．
（2）由乙圖可知，當物體做勻速直線運動時，F(xiàn)=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．
（3）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(shù)據(jù)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）4；5.3；（2）5.1；（3）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(tài)和勻速直線運動狀態(tài)都屬于平衡狀態(tài)，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．