Question

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a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所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力F_f随拉力F的变化图象，如图b所示．已知木块质量为0.78kg．取重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.60，cos37°=0.80．
（1）求木块与长木板间的动摩擦因数．
（2）若木块在与水平方向成37°角斜向右上方的恒定拉力F作用下，以a=2.0m/s²的加速度从静止开始做匀变速直线运动，如图c所示．拉力大小应为多大？

Answer

（1）根据图（b）可以求出木块所受滑动摩擦力大小，然后根据Ff=FNμ可以求出木块与长木板间的动摩擦因数；
（2）对木块进行受力分，根据其运动状态可知其竖直方向上合外力为零，水平方向合外力提供加速度，由此列方程可正确解答．
【解析】
（1）由（b）图可知，木块所受到的滑动摩擦力：Ff=3.12N
由Ff=μFN得：
μ====0.4
故μ=0.4．
（2）物体受重力G、支持力FN、拉力F和摩擦力Ff作用．将F分解为水平和竖直两方向，根据牛顿运动定律
Fcosθ-Ff=ma  ①
Fsinθ+FN=mg      ②
Ff=μFN      ③
联立①②③各式得：F=4.5N．
故拉力的大小为：F=4.5N．