Question

【题目】在研究摩擦力的实验中，将木块放在水平长木板上．如图所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从零开始逐渐增大．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Ff随拉力F的变化图象，如图所示．已知木块质量为8.0kg，重力加速度g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.

(1)求木块与长木板间的动摩擦因数；

(2)如图(c)，木块受到恒力F＝50N作用，方向与水平方向成θ＝37°角斜向右上方，求木块从静止开始沿水平面做匀变速直线运动的加速度大小；

(3)在(2)中拉力F作用t1＝2.0s后撤去，计算再经过多少时间木块停止运动？

Answer 1

【答案】(1)0.4　(2)2.5m/s2　(3)1.25s

【解析】

(1)从图象中得出滑动摩擦力的大小，结合滑动摩擦力大小公式求出木块与长木板间的动摩擦因数．(2)对木块受力分析，抓住竖直方向上合力为零，根据牛顿第二定律求出木块的加速度．(3)根据速度时间公式求出拉力作用2s末的速度，通过牛顿第二定律求出撤去拉力后的加速度，从而根据速度时间公式求出撤去拉力后木块到停止所需的时间．

(1)由题图(b)知：木块所受到的滑动摩擦力Ff＝32N

根据Ff＝μmg

解得μ＝0.4

(2)根据牛顿运动定律得Fcosθ-Ff′＝ma

Fsinθ＋FN＝mg

Ff′＝μFN

联立解得：a＝2.5m/s2

(3)撤去F后，加速度大小a′＝μg＝4m/s2

继续滑行时间