在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在足够长的固定的水平长木板上,如图1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Ff随拉力F变

所属学校:学历教育 科目:高中物理 2024-08-17 09:16:18 高中物理

在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在足够长的固定的水平长木板上,如图1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Ff随拉力F变化的图象,如图2所示。已知木块质量为0.78 kg,取g=10 m/s2,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80。求:

1

(1)木块与长木板间的动摩擦因数;

(2)若木块在与水平方向成2斜向右上方的恒定拉力F作用下,以a=2.0 m/s2的加速度从静止开始做匀变速直线运动,如图3所示,则拉力F的大小应为多大?

(3)在(2)中力作用2 s后撤去拉力F,木块还能滑行多远?

【答案】

(1)0.4(2)4.5N(3)2m

【解析】

(1)由图可知,木块所受到的滑动摩擦力为:Ff=3.12N

由Ff=μFN

得:1

(2)根据牛顿运动定律,力的平衡,有:

Fcosθ-Ff=ma

Fsinθ+FN=mg

Ff=μFN

代入数据解得:F=4.5N

(3)2s末速度为:v=at

撤去拉力F后有:μmg=ma'

由速度和位移公式可得:0-v2=2(-a')x

代入数据解得:x=2m

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