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某研究小組利用如圖12甲所示裝置探究物塊在方向始終平行于斜面、大小為F＝8 N的力作用下加速度與斜面傾角的關系。木板OA可繞軸O在豎直平面內轉動，已知物塊的質量m＝1 kg，通過DIS實驗，得到如圖乙所示的加速度與斜面傾角的關系圖線。假定物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2。試問：

 (1)圖乙中圖線與θ軸交點坐標分別為θ1和θ2，木板處于這兩個角度時物塊所受摩擦力指向何方？

(2)如果木板長L＝3 m，傾角為30°，若物塊與木板間的動摩擦因數為，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？

　

圖12

解析：(1)當木板傾角為θ1時，摩擦力沿斜面向下，當木板傾角為θ2時，摩擦力沿斜面向上。

(2)對物塊，力F作用時的加速度

a1＝＝2 m/s2

對物塊，撤去力F后的加速度大小

a2＝＝6 m/s2

設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x1＝a1t2

撤去力F后運動的距離x2＝由題意有L＝x1＋x2

聯立可得：t＝1.5 s。

答案：(1)傾角為θ1時沿斜面向下　傾角為θ2時沿斜面向上　(2)1.5 s

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（1）圖乙中圖線與θ軸交點坐標分別為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為
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（1）圖乙中圖線與θ軸交點坐標分別為θ1和θ2，木板處于這兩個角度時物塊所受摩擦力的方向如何？
（2）角θ1為多大？
（3）如果木板長L=3m，傾角為30°，物塊與木板間的動摩擦因數為
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（1）圖乙中圖線與θ軸交點坐標分別為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？

 

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