图(1)表示用水平恒力F拉动水平面上的物体,使其做匀加速运动.当改变拉力的大小时,相对应的匀加速运动的加速度a也会变化,a和F的关系如图(2)所示.
(1)物体的质量为多少?
(2)由图线还可以得到什么物理量?(要求写出相应的表达式或数值)
(3)在该物体上放一个与该物体质量相同的砝码,保持砝码与该物体相对静止,其他条件不变,请在图2的坐标上画出相应的a--F图线.
网友回答
解:(1)根据牛顿第二定律得F-f=ma,
则得 a=-μg
由数学知识得:图象的斜率k=,
由图知k=2,f=1N.故得:m=0.5kg.
(2)由f=μmg,由图2知,f=1N
代入得到:μ=0.2
(3)在该物体上放一个质量与该物体质量相同的砝码,摩擦力为2f=2N,则得F-2f=2ma
得a=-=F-2.画出相应的a-F图线如图所示.
答:(1)该物体的质量是0.5kg.
(2)可以求解出物块与水平面间的动摩擦因数是0.2.
(3)如图所示.
解析分析:(1)根据牛顿第二定律列式,得到a与F的关系式,结合图象的信息,求解物体的质量.
(2)由图象得到摩擦力f的大小,由f=μmg求动摩擦因数μ.
(3)再根据牛顿第二定律列式,得到a与F的关系式,作出图象.
点评:本题是应用牛顿运动定律求解的图象类问题,此类问题求解的关键是,要根据图象的特点,把数学图象与物理结合起来进行研究,主要的是研究直线的斜率和截距.