物理
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F和木块所受到的摩擦力Ff，并用计算机绘制出摩擦力Ff随拉力F的变化图象，如图乙所示．已知木块质量m=0.78kg．（1）求木块与长木板间的最大静摩擦力Ffm和木块与长木板间的动摩擦因数µ；（2）如图丙，木块在与水平方向成37°角斜向右上方的恒定拉力F1作用下，以a=2m/s2的加速度从静止开始在长木板上做匀变速直线运动，如图丙所示．拉力F1大小应为多大？（sin37°=0.6，

2019-05-30

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F和木块所受到的摩擦力Ff，并用计算机绘制出摩擦力Ff随拉力F的变化图象，如图乙所示．已知木块质量m=0.78kg．
作业帮
（1）求木块与长木板间的最大静摩擦力Ffm和木块与长木板间的动摩擦因数µ；
（2）如图丙，木块在与水平方向成37°角斜向右上方的恒定拉力F1作用下，以a=2m/s2的加速度从静止开始在长木板上做匀变速直线运动，如图丙所示．拉力F1大小应为多大？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（3）木块在（2）问中的恒定拉力F1作用下，从A点由静止开始运动一段时间后，撤去拉力F1，木块继续沿直线运动到B点，已知AB间长度x=6m，求拉力F1作用的最短时间t0．
优质解答
（1）由图乙可得，最大静摩擦力Ffm=3.12N；   
开始运动后，由图滑动摩擦力Ff=3.12N 
 则Ff=µFN
而FN=µmg  
解得µ=0.4  
（2）根据矢量的合成法则，结合牛顿第二定律，
那么水平方向：F1cosθ-Ff=ma
F1sinθ+FN-mg=0
解得：F1=
ma+μmg
cosθ+μsinθ
=4.5N
（3）要F1作用时间最短，则木块到达B点时速度减为零．
F1后作用时木块加速度为a，撤去F1后木块加速度为a1，
则有µmg=ma1  
解得：a1=µg=4m/s2
设撤去F1时木块的速度为vm  
则x=
1
2
vmt0+
1
2
vmt2=
1
2
vm
vm
a
+
1
2
vm
vm
a1
  
解得：vm=4m/s  
由t0=
vm
a
=
4
2
=2s
答：（1）木块与长木板间的最大静摩擦力3.12N，木块与长木板间的动摩擦因数0.4；
（2）拉力F1大小应为4.5N；
（3）拉力F1作用的最短时间2s． （1）由图乙可得，最大静摩擦力Ffm=3.12N；   
开始运动后，由图滑动摩擦力Ff=3.12N 
 则Ff=µFN
而FN=µmg  
解得µ=0.4  
（2）根据矢量的合成法则，结合牛顿第二定律，
那么水平方向：F1cosθ-Ff=ma
F1sinθ+FN-mg=0
解得：F1=
ma+μmg
cosθ+μsinθ
=4.5N
（3）要F1作用时间最短，则木块到达B点时速度减为零．
F1后作用时木块加速度为a，撤去F1后木块加速度为a1，
则有µmg=ma1  
解得：a1=µg=4m/s2
设撤去F1时木块的速度为vm  
则x=
1
2
vmt0+
1
2
vmt2=
1
2
vm
vm
a
+
1
2
vm
vm
a1
  
解得：vm=4m/s  
由t0=
vm
a
=
4
2
=2s
答：（1）木块与长木板间的最大静摩擦力3.12N，木块与长木板间的动摩擦因数0.4；
（2）拉力F1大小应为4.5N；
（3）拉力F1作用的最短时间2s．
相关问答