Question

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的a-F图线.(要求写出作图的根据)

Answer 1

(1)根据牛顿第二定律：F-μmg=ma

所以：a=F-μg   

可见a—F图象为一条直线，直线的斜度k==2.0kg^-1

纵轴截距为-μg=-2.0m／s²，

解得：物体的质量m＝0.50kg   

物体与地面间的动摩擦因数μ=0.20  

(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=F=1.0N，由f＝μmg解得物体与水平面的动摩擦因数μ＝=0.20，用其他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=-μg  

直线斜率k′＝＝1.0kg^-1，纵轴的截距不变

作出上图所示的图线.