Question

【題目】在研究摩擦力特點的實驗中，將木塊放在水平長木板上，如圖甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大．分別用力傳感器采集拉力和木塊所受到的摩擦力，并用計算機繪制出摩擦力f隨拉力F的變化圖象，如圖乙所示．已知木塊質量為0.78 kg(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．

圖甲 　　圖乙　　　圖丙

(1)求木塊與長木板間的動摩擦因數；

(2)若木塊在與水平方向成37°角斜向右上方的恒定拉力F作用下，以a＝2.0 m/s2的加速度從靜止開始在長木板上做勻變速直線運動，如圖丙所示，拉力大小應為多大？

Answer 1

【答案】(1)0.4　(2)4.5 N

【解析】

（1）用力沿水平方向拉長木板，拉力從0開始逐漸增大。剛開始長木板處于靜止狀態，長木板受拉力和木塊對長木板間的靜摩擦力，當拉力達到4N時，開始發生相對滑動，木塊與長木板間產生了滑動摩擦力。木塊核對后，摩擦力保持不變，可知木塊與長木板間的滑動摩擦力Ff為3.12N．根據滑動摩擦力公式得：Ff=μN=μmg
解得：μ==0.4；
（2）根據木塊的受力情況，設木塊運動的加速度為a，根據牛頓第二定律可得：
Fcosθ -μ(mg-Fsinθ) =ma
代入數據可得：F=4.5N