Question

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a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_f隨拉力F的變化圖象，如圖b所示．已知木塊質量為0.78kg．取重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.60，cos37°=0.80．
（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=2.0m/s²的加速度從靜止開始做勻變速直線運動，如圖c所示．拉力大小應為多大？

Answer 1

（1）由（b）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
故μ=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．