Question

某研究小組利用如圖甲所示裝置探究物塊在方向始終平行于斜面、大小為F＝8N的力作用下加速度與斜面傾角的關(guān)系。木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，已知物塊的質(zhì)量m＝1kg，通過DIS實驗，得到如圖乙所示的加速度與斜面傾角的關(guān)系圖線。假定物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s²。試問：
（1）圖乙中圖線與θ軸交點坐標(biāo)分別為θ₁和θ₂，木板處于該兩個角度時物塊所受摩擦力指向何方？
（2）如果木板長L＝3m，傾角為30°，若物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，物塊在F的作用下由O點開始運動，為保證物塊不沖出木板頂端，力F最多作用多長時間？

Answer 1

解：（1）當(dāng)木板傾角為θ₁時，摩擦力沿斜面向下
當(dāng)木板傾角為θ₂時，摩擦力沿斜面向上
（2）對物塊，力F作用時的加速度m/s²
對物塊，撤去力F后的加速度大小m/s²
設(shè)物塊不沖出木板頂端，力F最長作用時間為t
則撤去力F時的速度v=a₁t，位移
撤去力F后運動的距離
由題意有
聯(lián)立可得：