Question

【題目】如圖所示，木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，某研究小組利用此裝置探索物塊加速度a與斜面傾角θ之間的關(guān)系。已知物塊始終受到方向沿斜面向上、大小為F＝8N的力作用，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，物塊的質(zhì)量m＝1kg，通過(guò)多次改變斜面傾角θ，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，用測(cè)得的數(shù)據(jù)描繪了如圖所示的a－θ關(guān)系圖線。若物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．2，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2。試問(wèn)：

（1）圖線與a軸交點(diǎn)a0；

（2）圖線與θ軸交點(diǎn)坐標(biāo)θ1滿足的關(guān)系式；

（3）如果木板長(zhǎng)L＝2m，傾角為37°，物塊在F的作用下由O點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，為保證物塊不沖出木板頂端，力F作用的最長(zhǎng)時(shí)間。（取sin37°＝0．6，cos37°＝0．8）

Answer 1

【答案】（1）6m/s2（2）（3）3．1s

【解析】試題分析：（1）對(duì)物塊在時(shí)有，，

解得

（2）當(dāng)時(shí)有，，

得。

（3）設(shè)F的最長(zhǎng)作用時(shí)間為t,

有，

，

撤去F后，有

解得