Question

在研究摩擦力特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，將木塊放在水平長(zhǎng)木板上，如圖甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開(kāi)始逐漸增大．用特殊的測(cè)力儀器測(cè)出拉力和摩擦力，并繪制出摩擦力F_f隨拉力F變化的圖象，如圖乙所示．已知木塊質(zhì)量為2kg，取g=10m/s²．
（1）求木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（2）若將實(shí)驗(yàn)中的長(zhǎng)木板與水平方向成37°角放置，將木塊置于其上，木塊在平行于木板的恒力F作用下，從靜止開(kāi)始向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，沿斜面向上運(yùn)動(dòng)4m，速度達(dá)到4m/s，求此拉力F的大小．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

Answer 1

分析：（1）通過(guò)圖象得出最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的大小，根據(jù)F_f=μF_N求出動(dòng)摩擦因數(shù)的大�。�
（2）根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)求得加速度，再對(duì)物體進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律求解即可．

解答：解：由乙圖象可知：F_f的最大值為5N，就是木塊受到的最大靜摩擦力，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小為F_f=4N．
（1）設(shè)木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，由圖乙知木塊受到的滑動(dòng)摩擦力F_f=μF_N=μmg=4 N，解得μ=0.2．    
（2）設(shè)木塊在斜面上的加速度為a，由v²=2ax解得a=2 m/s²
對(duì)木塊受力分析如圖所示，建立直角坐標(biāo)系，由牛頓第二定律得
F-mgsinθ-F_f′=ma
F_N′-mgcosθ=0
又F

′ f

=μF

′ N

所以可以解得F=19.2 N．
答：（1）木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2　
（2）拉力F的大小為19.2 N．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的區(qū)別，掌握滑動(dòng)摩擦力的大小公式F_f=μF_N．利用牛頓第二定律根據(jù)運(yùn)動(dòng)求物體的作用力．