Question

在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在足够长的水平木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从O

在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在足够长的水平木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从O开始逐渐增大，分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图乙所示，已知木块质量为0.78kg，（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）求木块与长木板间的动摩擦因数；（2）若该木板在水平方向成θ=37°角斜向右上方的恒定拉力F作用下，以a=2.0m/s2的加速度从静止开始在长木板上做匀变速直线运动，如图丙所示，拉力F大小应为多大？恒定拉力F作用t=2s后撤去，木块还能滑行多远？

Answer 1

解答：解：（1）由题图乙知，木块受到的滑动摩擦力f=3.12 N，
而f=μF_N=μmg
所以μ=

f

mg

＝

3.12

0.78×10

=0.4．
故木块与长木板间的动摩擦因数为0.4．
（2）木块受力如图所示，根据牛顿第二定律有
Fcosθ-f=ma         ①
N+Fsinθ=mg
而f′=μN ②
联立①②③式并代入数据解得F=4.5 N．
2s末的速度v=at④
撤去拉力F后有：μmg=ma′⑤
根据位移速度公式得：
0-v²=2（-a′）x⑥
根据④⑤⑥解得：x=2m
答：（1）求木块与长木板间的动摩擦因数为0.4；
（2）拉力F大小应为4.5N，恒定拉力F作用t=2s后撤去，木块还能滑行2m．