Question

1．图（甲）所示，用水平力F拉动物体在水平面上做加速直线运动．当改变拉力的大小时，物体运动的加速度a也随之变化，a和F的关系如图（乙）所示．取g=10m/s²．
（1）根据图线所给的信息，计算出有关的物理量；
（2）若改用质量是原来$\frac{1}{4}$的同种材料的物体，请在图乙的坐标系上画出这种情况下的a-F图象．（要求写出作图的根据）

Answer 1

分析 （1）根据牛顿第二定律得出物体加速度与水平力F的关系式，结合图线的斜率和解决求出物体的质量和与水平面间的动摩擦因数．
（2）改变物体的质量，根据牛顿第二定律求出表达式，抓住图线斜率和截距的变化作出a-F图线

解答 解：（1）由图象可知，当F=2N时，a=0，根据牛顿第二定律
F-f=ma可知，物体受到的滑动摩擦力   f=2.0N
当F=6N时，a=2m/s²，根据牛顿第二定律
F-f=ma，解得：物体的质量m=2.0kg
而f=μmg，所以，物体与水平面间的动摩擦因数?=$\frac{f}{mg}$=0.10
（2）拉力与加速的关系式为
F-$\frac{1}{4}$?mg=$\frac{1}{4}$ma
F=0.5a+0.5
利用描点法画图象：当a₁=1.0时，F₁=1.0；a₂=3.0时，F₁=2.0，画出图象如图所示
答：（1）物体的质量为2kg，物体与地面间的动摩擦因数为0.10．
（2）如图所示．

点评 解决本题的关键掌握处理图线问题的方法，一般情况下求出两个物理量之间的关系式，结合图线的斜率和截距进行求解