如图所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探究物块的加速度a与斜面倾角θ之间的关系．已知物块始终受到方向沿斜面向上、大小为F＝8 N的拉力

题型：山东省模拟题难度：来源：

如图所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探究物块的加速度a与斜面倾角θ之间的关系．已知物块始终受到方向沿斜面向上、大小为F＝8 N的拉力作用，由静止开始运动，物块的质量m＝1kg，通过多次改变斜面倾角θ，重复实验，用测得的数据描绘出了如图所示的a-θ关系图象．若物块与木板间的动摩擦因数为μ= 0.2，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10 m/s²．求：
（1）图线与a轴交点坐标a₀；
（2）图线与θ轴交点坐标θ₁满足的条件（用代数式表示）；
（3）如果木板长L＝2 m，倾角θ=37°，物块在F的作用下从O点由静止开始运动，要使物块不冲出木板顶端，力F作用的最长时间．（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

答案

解：（1）对物块，时，有

解得：m/s²
（2）当时，物块的加速度恰好为零，有

    
以上两式联立解得：
（3）设F最长作用时间为t，有

，
撤去F后，有
  
解得：s