Question

（19分）如图甲所示，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，求物体的质量及物体与水平面间的动摩擦因数；

（2）若改用质量是原来2倍的同种材料的物体，请在图乙的坐标系上画出这种情况下a-F图线(要求写出作图的根据)。

Answer 1

解析：

(1) 根据牛顿第二定律：F-μmg=ma(3分)

所以a=F/m-μg (2分)

可见a-F图象为一条直线，直线的斜度k=2.0/m（kg^-1）(2分)

解得：物体的质量m=0.50kg (1分)

纵轴截距为-μg=-0.2m/s。(2分 )

解得物体与地面间的动摩擦因数μ=0.20   (2分)

(也可以用横轴截距求动摩擦因数：当F=1.0N时，物体的加速度为零，物体所受阻力f=1.0N 由F-μmg解得物体与水平面的动摩擦因数μ=f/mg=0.20。用其它方法结果正确的同样给分)  

(2) 当物体质量加倍时，物体的加速度 a=F/2m-μg (2分)

直线斜率k=1/2m=1.0（kg^-1），纵轴的截距不变  (2分)

做出图线。（略）(3分)