Question

在研究摩擦力的實驗中，將木塊放在水平長木板上．如圖3-2-8 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_f隨拉力F的變化圖象，如圖3-2-8 b所示．已知木塊質量為8.0 kg，重力加速度g＝10 m/s²，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80.

 (1)求木塊與長木板間的動摩擦因數；

(2)如圖3-2-7c，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？

圖3-2-8

Answer 1

解析　(1)由題圖b知：木塊所受到的滑動摩擦力F_f＝32 N

根據F_f＝μF_N，解得μ＝0.4.

(2)根據牛頓運動定律得Fcos θ－F_f＝ma，Fsin θ＋F_N＝mg，F_f＝μF_N

聯立解得：a＝2.5 m/s².

(3)撤去F后，加速度a′＝μg＝4 m/s²

繼續滑行時間t＝＝ s＝1.25 s．(優選牛頓定律)

答案　(1)0.4　(2)2.5 m/s²　(3)1.25 s