用水平力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,物体运动的加速度也随之变化,a和F的关系如图所示.g取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)
网友回答
解:(1)根据牛顿第二定律:F-μmg=ma
所以:a=F-μg
可见a-F图象是一条直线,直线的斜率:k==2kg-1,纵轴截距为:-μg=-2m/s2
解得物体的质量为:m=0.5kg,物体与地面间的动摩擦因数为:μ=0.2.
(2)若质量的质量加倍时,物体的加速度为a=
则知,直线斜率为:k′==1.0kg-1,纵轴的截距不变,仍为-2m/s2,作出如图所示的图线.
答:(1)根据图线所给的信息,物体的质量是0.5kg,物体与水平面间的动摩擦因数是0.2;
(2)若改用质量是原来2倍的同种材料的物体,在图的坐标系上画出这种情况下的a-F图线如图所示.
解析分析:(1)根据牛顿第二定律得到加速度与拉力F的关系式,再分析直线的斜率与纵轴的截距,由数学知识求解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,再由牛顿第二定律得到加速度a与拉力F的关系式,再作出图象.
点评:本题考查运用数学知识分析和解决物理图象的能力.这类问题先由物理规律得到解析式,再由数学知识研究图线的斜率、截距等意义,求出物体的质量和动摩擦因数.