实验二 滑动摩擦力研究实验目的研究影响滑动摩擦力的因素。实验原理两个接触着的物体,有了沿接触面的相对滑动,在接触面上就会产生阻碍相对滑动的力,即滑动摩擦力。固态物体之间的摩擦力与接触面相切,并与相对滑动或相对滑动趋势的方向相反。摩擦力的大小,与相互接触的物体的性质、表面的光洁程度及物体间的正压力有关,与接触面积无关。实验器材朗威 DISLab、计算机、木质或铁质物块、斜面板、小细绳、配重块(或砝码)、天平。实验装置图同实验一。实验过程与数据分析1.用天平称出物块和配重块的质量,把斜面板放置水平;2.将力传感器接入数据采集器;3.打开“组合图线”窗口,点击“添加”,设置 X 轴为“时间”,Y 轴为“力”;4.物块放置在斜面板上,传感器的测钩用小细绳与物块连接好,水平方向缓慢拉动物体,待物体开始匀速运动一段时间后停止拉动,获得“F-t”图线(图 2-1);图 2-1 F-t 图线15.点击“停止”,用“选择区域”工具在图 2-1 的“F-t”图线中选取对应物块匀速运动的一段图线;6.点击“其它处理”菜单中的“平均值”,得出被选中的那段“F-t”图线对应测量数据的平均值(图 2-2);7.点击平均值窗口中的“记入表格”,将平均值数据记录在表格中;8.在物块上放置配重块,重复步骤 4~7,测出并记录一组数据;9.打开“计算表格”,点击“变量”,定义“m”为代表物块与配重块的总质量并输入相应值,输入公式“Fn=9.8*m”代表压力,输入公式“k=F1/Fn”,代表摩擦力与压力的比值,得出计算结果(图 2-3);10.从计算结果中看出,摩擦力与压力的比值基本为一常量,说明二者成正比。点击“绘图”,选择 X 轴为“Fn”,Y 轴为“F1”,各数据点在坐标系的排列呈线性特征,点击“线性拟合”,发现所有数据点都在拟合线上,且拟合线过原点,同样验证了二者的正比关系(图 2-4);11.分别改变物块的接触面积、材料、粗糙程度,重复上述实验,总结影响滑动摩擦力的因素。图 2-2 求平均值图 2-3 计算结果图 2-4 坐标显示数据点2