Question

（2011?德清縣模擬）在研究摩擦力特點的實驗中，將木塊放在足夠長的靜止水平木板上．如圖甲所示，用力沿水平方向拉木塊，使拉力F從0開始逐漸增大．經實驗繪制出摩擦力F_f隨拉力F的變化圖象如圖丙所示．已知木塊質量為0.78kg．
（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的加速度從靜止開始做勻加速直線運動，如圖乙所示．則F′為多大？（取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）

Answer 1

分析：（1）根據圖丙可以求出木塊所受滑動摩擦力大小，然后根據F_f=F_Nμ可以求出木塊與長木板間的動摩擦因數；
（2）對木塊進行受力分，根據其運動狀態可知其豎直方向上合外力為零，水平方向合外力提供加速度，由此列方程可正確解答．

解答：解：（1）由丙圖可知，木塊所受到的滑動摩擦力：F_f=3.12N
由F_f=μF_N得：μ=

Ff

FN

=

Ff

mg

=

3.12

0.78×10

=0.4；
（2）物體受重力G、支持力F_N、拉力F和摩擦力F_f作用．
將F分解為水平和豎直兩方向，根據牛頓運動定律
Fcosθ-F_f=ma       ①，
Fsinθ+F_N=mg      ②，
F_f=μF_N           ③，
聯立①②③各式得：F=4.5N．
故拉力的大小為：F=4.5N．
答：（1）木塊與長木板間的動摩擦因數是0.4．
（2）F′為4.5N．

點評：滑動摩擦力大小跟壓力大小、接觸面粗糙程度有關，跟物體受到的拉力大小、物體的運動速度都沒有關系；正確受力分析，根據運動狀態列方程求解．