Question

（2013山西忻州檢測）在研究摩擦力的實驗中，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，拉力從零開始逐漸增大。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 隨拉力F的變化圖象，如圖b所示。已知木塊質量為8.0 kg，重力加速度g＝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）如圖c，木塊受到恒力F＝50 N作用，方向與水平方向成θ＝37°角斜向右上方，求木塊從靜止開始沿水平面做勻變速直線運動的加速度；

（3）在(2)中拉力F作用t₁＝2.0 s后撤去，計算再經過多少時間木塊停止運動？

Answer 1

解析; （1）圖b可知滑動摩擦力f=32N，壓力F_N=mg=80N，由f=Μf_N,

求得木塊與長木板間的動摩擦因數μ=0.4；

（2）根據牛頓運動定律得Fcos θ－f＝ma

Fsin θ＋N＝mg

f＝μN

聯立解得：a＝2.5 m/s²

（3）拉力F作用t₁＝2.0 s后物體速度v=at=2.5×2m/s=5m/s，

撤去F后，加速度a′＝μg＝4 m/s²

繼續滑行時間t’＝v/a’＝ 1.25 s。