题目

如图4－2－21所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆，摆锤的质量为m、细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动，摆锤重心到O点距离为L，测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与O等高的位置处静止释放．摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离s(s≪L)，之后继续摆至与竖直方向成θ角的最高位置．若摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力，重力加速度为g，求： (1)摆锤在上述过程中损失的机械能； (2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功； (3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数． 答案：解析　(1)选从右侧最高点到左侧最高点的过程研究．因为初、末状态动能为零，所以全程损失的机械能ΔE等于减少的重力势能，即：ΔE＝mgLcos θ. ① (2)对全程应用动能定理：WG＋Wf＝0，                                ② WG＝mgLcos θ，                                                ③ 由②、③得Wf＝－WG＝－mgLcos θ                                                               ④ (3)由滑动摩擦力公式得f＝μF，                                    ⑤ 摩擦力做的功Wf＝－fs，                                              ⑥ ④、⑤式代入⑥式得：μ＝.                                                            ⑦ 答案　(1)mgLcos θ　(2)－mgLcos θ　(3)

查看本题答案和解析