Question

（19分）如圖甲所示，用水平力F拉動物體在水平面上做加速直線運(yùn)動，當(dāng)改變拉力的大小時，物體運(yùn)動的加速度a也隨之變化，a和F的關(guān)系如圖乙所示，取g=10m/s²。

   

（1）根據(jù)圖線所給的信息，求物體的質(zhì)量及物體與水平面間的動摩擦因數(shù)；

（2）若改用質(zhì)量是原來2倍的同種材料的物體，請在圖乙的坐標(biāo)系上畫出這種情況下a-F圖線(要求寫出作圖的根據(jù))。

Answer 1

解析：

(1) 根據(jù)牛頓第二定律：F-μmg=ma(3分)

所以a=F/m-μg (2分)

可見a-F圖象為一條直線，直線的斜度k=2.0/m（kg^-1）(2分)

解得：物體的質(zhì)量m=0.50kg (1分)

縱軸截距為-μg=-0.2m/s。(2分 )

解得物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.20   (2分)

(也可以用橫軸截距求動摩擦因數(shù)：當(dāng)F=1.0N時，物體的加速度為零，物體所受阻力f=1.0N 由F-μmg解得物體與水平面的動摩擦因數(shù)μ=f/mg=0.20。用其它方法結(jié)果正確的同樣給分)  

(2) 當(dāng)物體質(zhì)量加倍時，物體的加速度 a=F/2m-μg (2分)

直線斜率k=1/2m=1.0（kg^-1），縱軸的截距不變  (2分)

做出圖線。（略）(3分)