Question

(15分)在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图17甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力F_f随拉力F变化的图象，如图乙所示．已知木块质量为0.78 kg，重力加速度g取10 m/s²，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80.
（1）求木块与长木板间的动摩擦因数；
（2）若将实验中的长木板与水平方向成θ＝37°角放置，将木块置于其上，在平行于木板的恒定拉力F作用下，以a＝2.0 m/s²的加速度从静止开始向上做匀变速直线运动，如图丙所示．求拉力应为多大？

Answer 1

（1）0.4　（2）8.7 N

（1）由题图乙知，木块受到的滑动摩擦力F_f为3.12 N，
而F_f＝μF_N＝μmg
所以μ＝＝0.4.
（2）木块受力如图所示，根据牛顿第二定律有

F－mgsinθ－F_f′＝ma                                                                          ①
而F_f′＝μF_N′＝μmgcosθ                                                                      ②
联立①②式并代入数据解得F≈8.7 N.