Question

【題目】在研究摩擦力的實驗中，將木塊放在水平長木板上．如圖所示，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Ff隨拉力F的變化圖象，如圖所示．已知木塊質量為8.0kg，重力加速度g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.

(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＝50N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大小；

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

Answer 1

【答案】(1)0.4　(2)2.5m/s2　(3)1.25s

【解析】

(1)從圖象中得出滑動摩擦力的大小，結合滑動摩擦力大小公式求出木塊與長木板間的動摩擦因數．(2)對木塊受力分析，抓住豎直方向上合力為零，根據牛頓第二定律求出木塊的加速度．(3)根據速度時間公式求出拉力作用2s末的速度，通過牛頓第二定律求出撤去拉力后的加速度，從而根據速度時間公式求出撤去拉力后木塊到停止所需的時間．

(1)由題圖(b)知：木塊所受到的滑動摩擦力Ff＝32N

根據Ff＝μmg

解得μ＝0.4

(2)根據牛頓運動定律得Fcosθ-Ff′＝ma

Fsinθ＋FN＝mg

Ff′＝μFN

聯(lián)立解得：a＝2.5m/s2

(3)撤去F后，加速度大小a′＝μg＝4m/s2

繼續(xù)滑行時間