Question

(15分)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17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F_f隨拉力F變化的圖象，如圖乙所示．已知木塊質量為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；
（2）若將實驗中的長木板與水平方向成θ＝37°角放置，將木塊置于其上，在平行于木板的恒定拉力F作用下，以a＝2.0 m/s²的加速度從靜止開始向上做勻變速直線運動，如圖丙所示．求拉力應為多大？

Answer 1

（1）0.4　（2）8.7 N

（1）由題圖乙知，木塊受到的滑動摩擦力F_f為3.12 N，
而F_f＝μF_N＝μmg
所以μ＝＝0.4.
（2）木塊受力如圖所示，根據牛頓第二定律有

F－mgsinθ－F_f′＝ma                                                                          ①
而F_f′＝μF_N′＝μmgcosθ                                                                      ②
聯立①②式并代入數據解得F≈8.7 N.