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受到的摩擦力，并用計算機繪制出摩擦力Ff隨拉力F的變化圖象，如圖乙所示．已知木塊的質量為0.78 kg.重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80.

（1）求木塊與長木板間的動摩擦因數μ；

（2）若將實驗中的長木板與水平方向成37°角放置，木塊在平行于木板的恒定拉力F作用下，從靜止開始從斜面底端沿斜面向上以a＝2.0 m/s2做勻變速直線運動，如圖丙所示，試求拉力F；

（3）第（2）問的恒定拉力F作用3s后撤去F，求木塊從斜面底端運動到最高處時的位移（設斜面足夠長，結果保留兩位有效數字）。

Answer 1

【答案】（1）0.4（2）8.7N（3）11m

【解析】（1）由圖乙可知，木塊在水平長木板勻速運動時受到的滑動摩擦力，而，所以

（2）木塊受力如圖所示，根據牛頓第二定律可得，

而，聯立兩式解得，故拉力大小為8.7N

（3）物塊勻加速上升3s， ，撤去外力后

， ，

物塊做勻減速運動的位移；

物塊做勻加速運動的位移；

解得物塊到斜面最高處的位移；

故。