（2010•湖南模拟）在研究摩擦力的实验中，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，拉力从零开始逐
（2010•湖南模拟）在研究摩擦力的实验中，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（b）所示．已知木块质量为8.0kg，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）如图（c），木块受到恒力F=50N 作用，方向与水平成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；
（3）在（2）中拉力F作用2.0s后撤去，计算再经过多少时间木块停止运动？整个运动过程中摩擦力对木块做了多少功？
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解题思路：（1）匀速运动拉力等于摩擦力，由图可知拉力大小，进而由摩擦力表达式可得摩擦力因数．
（2）由牛顿第二定律可得加速度．
（3）撤去拉力之后，只受摩擦力，可得加速度，进而求得运动时间，由动能定理可求摩擦力做的功．
（2）由牛顿第二定律可得加速度．
（3）撤去拉力之后，只受摩擦力，可得加速度，进而求得运动时间，由动能定理可求摩擦力做的功．
（1）由图（b）知：匀速运动时，拉力等于摩擦力，木块所受到的滑动摩擦力Ff=32N
根据 Ff=μFN
FN=mg
解得：μ=
Ff
mg＝
32
8×10=0.4
（2）根据牛顿第二定律得：
Fcosθ-Ff=ma
竖直方向有：Fsinθ+FN=mg
解得：Ff=μFN=μ（mg-Fsinθ）
联立解得：a=
Fcosθ−μ(mg−Fsinθ)
m=
50×0.8−0.4×(8×10−50×0.6)
8m/s2=2.5m/s2
（3）撤去F后，加速度a′=μg=4m/s2
继续滑行时间：t＝
at1
a′＝
2.5×2
4s＝1.25s
设运动过程中摩擦力对木块做的功为Wf，根据动能定理有：
F•x1•cosθ+Wf=0
又：x1＝
1
2at12＝
1
2×2.5×22m＝5m
解得：
Wf=-Fx1cosθ=50×5×0.8J=-200J
答：
（1）木块与长木板间的动摩擦因数为0.4；
（2）木块从静止开始沿水平面做匀变速直线运动的加速度为2.5m/s2；
（3）在（2）中拉力F作用2.0s后撤去，再经过1.25s木块停止运动，整个运动过程中摩擦力做功为-200J．
点评：
本题考点： 探究影响摩擦力的大小的因素．
考点点评： 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．
1年前
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