Question

在研究摩擦力特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，將木塊放在水平長木板上，如圖9甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大．分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力，并用計(jì)算機(jī)繪制出摩擦力F_f隨拉力F變化的圖象，如圖乙所示．已知木塊質(zhì)量為0.78kg，重力加速度g取10m/s²，sin37°=0.60，cos37°=0.80．
（1）求木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)；
（2）若將實(shí)驗(yàn)中的長木板與水平方向成θ=37°角放置，將木塊置于其上，在平行于木板的恒定拉力F作用下，以a=2.0m/s²的加速度從靜止開始向上做勻變速直線運(yùn)動，如圖丙所示．求拉力應(yīng)為多大？

Answer 1

解：（1）由題圖乙知，木塊受到的滑動摩擦力F_f為3.12 N，
而F_f=μF_N=μmg
所以μ===0.4．
故木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為0.4．
（2）木塊受力如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律有
F-mgsinθ-F_f′=ma ①
而F_f′=μF_N′=μmgcosθ ②
聯(lián)立①②式并代入數(shù)據(jù)解得F≈8.7 N．
故拉力的大小為8.7N．
分析：（1）從圖象中得出滑動摩擦力的大小，根據(jù)F_f=μF_N求出動摩擦因數(shù)．
（2）對物體進(jìn)行受力分析，在物體在沿斜面方向上有合力，垂直于斜面方向上合力等于0．根據(jù)牛頓第二定律求出拉力F的大小．
點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵正確地進(jìn)行受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．