测定静摩擦系数 9

测定静摩擦系数一般要在物体将动未动的状态下测量（如方法一）。方法二不受上述条件制约，各有巧妙之处。

方法一

目的 用图线法测定两木质表面间的静摩擦系数。

器材 带定滑轮的木板，木制摩擦块，砝码盘，砝码，物理天平，细绳等。

操作

1. 将木板水平地放置在桌面上，使滑轮伸向桌沿外，用适当长度的细绳将砝码盘和摩擦块连在一起，使砝码盘悬吊在滑轮上（如图a）。

1. 向砝码盘放入砂子，使木块刚好在木板上开始滑动。然后在砝码盘中减少微量砂子，使木块刚好不动。用天平测量并且计算、记录木块所受的重力 G 及砝码盘和砂了所受的重力F。

2. 逐次在摩擦块上加放不同数量的砝码，改变摩擦块的质量。重复步骤(2)， 取得 5 组以上数据。

3. 将绳子拉木块的力F 和木块对木板的正压力N（大小等于G）的数据列表， 并作出F-N 图线（如图b）。

4. 用图解法求出图线的斜率。图线的斜率就是静摩擦系数。

注意

1. 实验中应注意使两木质表面光滑情况保持不变。并使摩擦块尽可能在木板上同一段路程上滑动。

2. 本方法测得的静摩擦系数是粗略的。

方法二

目的 测定木块和桌面间的静摩擦系数。

原理 质量均匀、底面边长为 a 的长方体，置于水平桌面上。如果在离桌面 h 的高度上给长方体施一个水平拉力F，则高度h 必然存在一个临界值h0。当h≥h0 时，只能使长方体翻倒；当h＜h0 时，只能使长方体滑动。

根据刚体平衡条件，在h=h0 时

F = fm = μmg；

F·h

 0

= mg a 2

联立两式解得：μ = a

2·h0

。因此，只要测出长方体的临界高度h0

和底边长a，即可求得长方体和桌面间的静摩擦系数。

器材 长方体木块，橡筋，细线，刻度尺等。

操作

1. 如图所示，适当调节橡筋的位置，找到能使木块翻倒的橡筋最低位置。

2. 测出此时像筋离桌面的高度h0 和木块底边长a，即可由公式μ

= a

2·h0

求得木块和桌面的静摩擦系数。

注意

(1)通过细线对木块施加拉力F 时，细线应与木块侧面垂直且保持水平。(2)拉力应由小到大逐渐变化。