问题
计算题
某同学用一根弹性较好的橡皮绳和一把直尺做这样一个实验:取一本质量适中的书,用橡皮绳将它吊起来,当书静止时,测出橡皮绳伸长的长度x1;把书放在水平桌面上,水平拉橡皮绳,使书匀速运动,再测出橡皮绳伸长的长度x2,最后利用测得数据就可以算出书和桌面之间的动摩擦因数μ。请你写出它的求解过程及动摩擦因数的表达式(已知橡皮绳伸长的长度跟外力成正比)。
答案
解:设书所受的重力为G,当把书吊起来并使其处于静止状态时,橡皮绳的弹力F1=kx1,则由平衡条件可得G=kx1 ①
当书在水平桌面上做匀速直线运动时,橡皮绳的弹力F2=kx2,书受到的滑动摩擦力为Ff=μFN=μG,由平衡条件得F2=Ff,即kx2=μG ②
解①②两式可得