一组测定摩擦系数的实验

　　1．一种方法是，用一块比较光滑的垫纸板，测量橡皮头与纸面之间的最大静摩擦系数。

　　实验过程：把一张纸放在水平的桌面上，再手持光滑薄板竖直地立在纸面的一侧，将铅笔斜放在竖直的薄板与纸面之间，如图（二）4．2－1，改变铅笔倾斜的角度，直至铅笔要滑下为止。根据这个临界状态的受力情况，就可以求出最大静摩擦系数μ_m，因为：

　　又由于Q与mg对B点的力矩的代数和等于零，即所以。L与h可用刻度尺直接量出。

　　另一种方法是，直接用手指斜压铅笔，同样可以测出μ_m，如图（二）4．2－2。由于压力远大于铅笔所受的重力，因此，可以忽略铅笔所受的重力。减小笔杆与桌面间的夹角，测出最小平衡角θ（角度再减小时，笔杆即刻要滑倒）。此时，对笔杆受力分析，如图（二）4．2－3所示，

　　2．如图（二）4．2－4，将砖竖放在地面上，用直尺推它的侧面，当受力点在砖的下部时，砖块将平动。升高受力点，到某一位置时，砖块恰好要从平动转为翻倒，量出此时受力点的高度h和砖块的宽度L。根据力的平衡和力矩的平衡，就可求出μ_m。设推力为F，砖块质量为m，则：

　　所以，μ_m＝L/2h

　　3．仔细观察，你可以发现，当沙子堆到一定的圆锥高度时，就要塌下去，此时砂粒间的摩擦力就是最大静摩擦力。分析处于圆锥表面的砂粒，它受到三个力，如图（二）4．2－5所示。由此可求出μ_m。

　　因此，用直尺测出在临界状态锥形的高度h和底圆的直径D，摩擦系数也就可以求得。

　　4．如图（二）4．2－6，找出甲虫在碗底向上爬时的打滑点，估计通过此点所作碗底曲线的切线与水平线的夹角a，则μ_m＝tga。

选自：《高中物理课外实验》