题目内容

物体A、B都静止在同一水平面上,它们的质量分别是mA和mB,与水平面之间的动摩擦因数分别为μA和μB.用平行于水平面的力F分别拉物体A、B,得到加速度a和拉力F的关系图象分别如图中A、B所示.
(1)利用图象求出两个物体的质量mA和mB.
甲同学分析的过程是:从图象中得到F=12N时,A物体的加速度aA=4m/s2,B物体的加速度aB=2m/s2,根据牛顿定律导出:,∴mA=3kg,mB=6kg
乙同学的分析过程是:从图象中得出直线A、B的斜率为:kA=tan45°=1,kB=tan26°34′=0.5,而,∴mA=1kg,mB=2kg
请判断甲、乙两个同学结论的对和错,并分析错误的原因.如果两个同学都错,分析各自的错误原因后再计算正确的结果.
(2)根据图象计算A、B两物体与水平面之间动摩擦因数μA和μB的数值.
【答案】分析:对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律求出a与F的关系式,结合图线,通过斜率、横轴截距表示的意义求出A、B的质量以及动摩擦因数.
解答:解:(1)甲同学的做法是错误的,错误的原因将F的大小当做物体所受的合力,F不是物体所受的合力,物体还受到摩擦力.
   乙同学的做法也是错误的,图线的斜率应该根据纵轴截距和横轴截距去求,不应该根据量出的度数去算.
正确接法:根据牛顿第二定律有:F-μmg=ma,解得a=.知图线的斜率表示质量的倒数.
则,所以mA=2kg.
,所以mB=4kg.
答:A、B物体的质量分别为:2kg、4kg.
(2)当拉力F=4N时,aA=0,有,解得:μA=0.2.
    当拉力F=4N时,aB=0,有,解得μB=0.1.
答:A、B两物体与水平面之间动摩擦因数μA和μB分别为0.2和0.1.
点评:解决本题的关键掌握牛顿第二定律,以及会从图线的斜率和截距入手,求出两物体的质量和动摩擦因数.
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