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2013-12-12
讨论:
(1)若水平长木板光滑,即μ=0,则F=mMg/(m+M)
当m≪M时,m/M→0,则F≈mg
(2)若水平长木板不光滑,即μ≠0,当m≪M时,F≈(1+μ)mg
问题2 若长木板不光滑,做验证F合=ma实验时,怎样平衡摩擦力?
分析 通过上述讨论可知,若长木板水平,当μ≠0,且m≪M时,F≈(1+μ)mg,要测出F,必须知道μ,这样就使实验复杂化,为了使实验简便易行,可采用下述方法来平衡摩擦力:将长木板的一端垫高一些,并调节斜面倾角α,以重力的下滑分力来平衡摩擦力,使小车较好地做匀速直线运动,再调解定滑轮,使细线与长木板平行,即可按步骤实验。
如图4所示装置:
对于砝码受力如图5所示:mg-F=ma
对于小车受力如图6所示:F+Mgsinα-μMgcosα=Ma
联立上述解得:F=(1-sinα+μcosα)mMg /(m+M)
当μ=tanα且m≪M时,F≈mg
可见,要在现实条件下验证F合=ma,长木板最好倾斜α角放置在水平桌面上,需要满足条件:Mgsinα=μMgcosα,即μ=tanα,且m≪M,即可认为小车所受拉力近似等于砝码重力的大小。
F合=ma实验条件的探究就为朋友们整理到此,希望可以帮到朋友们!
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标签:物理学论文
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