Question

如圖所示，質量M = 1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數μ₁=0.1，在木板的左端放置一個質量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動摩擦因數μ₂=0.4，取g=10m/s²，試求：

（1）若木板長L=1m，在鐵塊上加一個水平向右的恒力F=8N，經過多長時間鐵塊運動到木板的右端？
（2）若在木板（足夠長）的左端施加一個大小從零開始連續增加的水平向左的拉力F，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，在圖中畫出鐵塊受到的摩擦力f隨F變化的圖像。（本小題不要求寫出計算過程）

Answer 1

（1）1s （2）見解析

解析試題分析：（1）對鐵塊根據牛頓第二定律：F-μ₂mg=ma₁ 
S₁= a₁t²
對木板根據牛頓第二定律： μ₂mg -μ₁（mg+Mg）=Ma₂
s₂=a₂t²
s₁ - s₂ =L
解得：t=1s
﹙2﹚當F≤2N 時，f =0N
當2N <F≤10N時，f =-1（N）
當F >10N時， f="4N"
（不要求寫出上述計算過程，每畫對一段得1分）

考點：此題考查牛頓定律及物理圖像。