问题 填空题

甲乙两图是测定动摩擦因数常用的两种方案,根据你的实验经验和相关知识回答下列问题.

(1)关于实验的操作要领和实验现象,下面说法中正确的是______.

A.甲图中只要A相对B滑动即可,乙图中A必须做匀速运动

B.乙图中只要A相对B滑动即可,甲图中B必须做匀速运动

C.若两种装置中,被拉木块均做匀速运动,则两种情况下两弹簧测力计的读数相同

D.若两种装置中,被拉木块均做匀速运动,甲图中弹簧测力计的读数较大

(2)设木块A和B的质量分别为mA=2kg,mB=4kg,木块A和B间的动摩擦因数μ1=0.2,木块B与地面间的动摩擦因数μ2=0.3,弹簧测力计中弹簧的劲度系数k=100N/m,g取10m/s2,则在图甲中,外力FA的大小至少为______N,弹簧测力计的弹簧伸长量应为______cm.

答案

(1)实验时如果木块不保持匀速直线运动,摩擦力不等于拉力,只有当弹簧秤拉动木块匀速运动时,拉力才与摩擦力成为一对平衡力,甲图中拉动B时,木块受到向左的摩擦力,由于木块相对地面静止,只要A相对B滑动即可,乙图中,A必须做匀速运动,摩擦力才等于弹簧弹力,故A正确,B错误;

若两种装置中,被拉木块均做匀速运动,滑动摩擦力等于弹簧弹力,由于A对B压力相等,因此滑动摩擦力相等,故弹簧示数相等,故C正确,D错误.

故选AC.

(2)当拉着B匀速运动时,拉力最小,此时拉力大小等于B所受摩擦力大小,因此有:

A给B的摩擦力大小为:f1=FN1μ=mAgμ=4N

地面给B的摩擦力大小为:f2=FN2μ=(mA+mB)gμ=18N

FA=f1+f2=22N

对于A弹簧弹力等于其所受摩擦力大小,因此有:kx=f1x=

f1
k
=
4N
100N/m
=0.04m=4cm.

故答案为:22,4.

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