Question

【題目】在研究摩擦力特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，將木塊放在足夠長的固定的水平長木板上，如圖1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(jì)算機(jī)繪制出摩擦力Ff隨拉力F變化的圖象，如圖2所示。已知木塊質(zhì)量為0.78 kg，取g=10 m/s2，sin 37°=0.60，cos 37°=0.80。求：

（1）木塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）若木塊在與水平方向成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做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，如圖3所示，則拉力F的大小應(yīng)為多大?

（3）在（2）中力作用2 s后撤去拉力F，木塊還能滑行多遠(yuǎn)?

Answer 1

【答案】（1）0.4（2）4.5N（3）2m

【解析】（1）由圖可知，木塊所受到的滑動(dòng)摩擦力為：Ff=3.12N
由Ff=μFN
得：

（2）根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，力的平衡，有：
Fcosθ-Ff=ma
Fsinθ+FN=mg
Ff=μFN
代入數(shù)據(jù)解得：F=4.5N
（3）2s末速度為：v=at
撤去拉力F后有：μmg=ma'
由速度和位移公式可得：0-v2=2（-a'）x
代入數(shù)據(jù)解得：x=2m