Question

【题目】在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图乙所示．已知木块质量为0.78 kg(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．

图甲 　　图乙　　　图丙

(1)求木块与长木板间的动摩擦因数；

(2)若木块在与水平方向成37°角斜向右上方的恒定拉力F作用下，以a＝2.0 m/s2的加速度从静止开始在长木板上做匀变速直线运动，如图丙所示，拉力大小应为多大？

Answer 1

【答案】(1)0.4　(2)4.5 N

【解析】

（1）用力沿水平方向拉长木板，拉力从0开始逐渐增大。刚开始长木板处于静止状态，长木板受拉力和木块对长木板间的静摩擦力，当拉力达到4N时，开始发生相对滑动，木块与长木板间产生了滑动摩擦力。木块核对后，摩擦力保持不变，可知木块与长木板间的滑动摩擦力Ff为3.12N．根据滑动摩擦力公式得：Ff=μN=μmg
解得：μ==0.4；
（2）根据木块的受力情况，设木块运动的加速度为a，根据牛顿第二定律可得：
Fcosθ -μ(mg-Fsinθ) =ma
代入数据可得：F=4.5N