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    15．商场工作人员拉着质量m=20kg的木箱沿水平地面运动．若用力F1=100N沿水平方向拉木箱，木箱恰好做匀速直线运动；现改用F2=150N、与水平方向成53°斜向上的拉力作用于静止的木箱上，如图所示．已知sin53°=0.80，cos53°=0.60，取重力加速度g=10m/s2．求：
    （1）木箱与地面之间的动摩擦因数；
    （2）F2作用在木箱上时，木箱运动的加速度大小；
    （3）F2作用在木箱上2.0s时间内木箱移动的距离．

    分析 （1）由牛顿第二定律可以求出动摩擦因数．
    （2）由牛顿第二定律可以求出加速度．
    （3）由位移公式可以求出位移．

    解答 解：（1）木箱在水平拉力下匀速运动，由牛顿第二定律得：
    F1-μmg=0，
    代入数据解得：μ=0.5；
    （2）对木箱，由牛顿第二定律：
    N+F2sin53°-mg=0，
    F2cos53°-μN=ma，
    代入数据解得：a=2.5 m/s2；
    （3）木箱的位移：s=$\frac{1}{2}$at2=$\frac{1}{2}$×2.5×22=5.0m；
    答：（1）木箱与地面之间的动摩擦因数为0.5；
    （2）F2作用在木箱上时，木箱运动的加速度大小为2.5m/s2；
    （3）F2作用在木箱上2.0s时间内木箱移动的距离为5m．

    点评 本题考查了求动摩擦因数、加速度与位移，分析清楚运动过程，应用牛顿第二定律与运动学公式即可正确解题．

    练习册系列答案
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    A．表面光滑的长直轨道    B．可叠放钩码的物理小车   
    C．秒表    D．方木块（用于垫高轨道）
    E．质量为m的钩码若干个    F．米尺
    该研究小组采用控制变量法进行实验探究，即：
    （1）在保持长直轨道的倾角不变时，探究加速度与质量的关系实验时，可通过在小车上叠放钩码来改变物体质量，通过测出轨道长L和小车由轨道顶端滑至底端所用时间t，可求得物体的加速度a=$\frac{2L}{t^2}$．他们通过分析实验数据发现：在误差允许范围内，质量改变之后，物体下滑所用时间可认为不改变．
    由此得出结论：光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量无关．
    （2）在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系实验时，通过改变方木块垫放位置来调整长直轨道的倾角，由于没有量角器，该小组通过测量出轨道长L和长直轨道顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值sinα=h/L．表是他们的实验数据．
    次数12345
    h/m1.001.001.001.001.00
    h/m0.100.200.300.400.50
    t/s1.441.000.830.510.64
    sinα0.100.200.300.400.50
    a/m•s-20.972.002.907.694.88
    ①请将表格补充完整并在方格纸内画出a-sinα图线．
    ②分析a-sinα图线得出的结论是：光滑斜面上物体下滑的加速度与斜面倾角n的正弦值成正比．
    ③利用a-sinα图线求出当地的重力加速度g=9.6～9.9m/s2．

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