Question

如圖所示，圖1表示用水平恒力F拉動(dòng)水平面上的物體，使其做勻加速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a也會(huì)變化，a和F的關(guān)系如圖2所示．
（1）圖線的斜率及延長(zhǎng)線與橫軸的交點(diǎn)表示的物理意義分別是什么？
（2）根據(jù)圖線所給的信息，求物體的質(zhì)量及物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)．

Answer 1

分析：根據(jù)牛頓第二定律求出a和F的關(guān)系式，根據(jù)圖線的斜率求出物體的質(zhì)量．根據(jù)a=0時(shí)，拉力F=f=1N，然后根據(jù)f=μmg求出動(dòng)摩擦因數(shù)．

解答：解：由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知：a=

F-f

m

可見(jiàn)，圖線的斜率表示物體質(zhì)量的倒數(shù)，則m=0.5kg
當(dāng) a=0時(shí)，F(xiàn)=f，所以圖線延長(zhǎng)線與橫軸的交點(diǎn)表示物體與水平面之間的滑動(dòng)摩擦力或最大靜摩擦力
由圖象可知：f=1N
由f=μmg得：μ=

f

mg

=

1

5

=0.2
答：（1）圖線的斜率表示物體質(zhì)量的倒數(shù)，延長(zhǎng)線與橫軸的交點(diǎn)表示物體與水平面之間的滑動(dòng)摩擦力或最大靜摩擦力；
（2）物體的質(zhì)量為0.5kg，物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2；

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵通過(guò)牛頓第二定律求出a和F的關(guān)系式a=

F-f

m

，知道圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，以及知道a=0時(shí)，拉力等于摩擦力．