问题 问答题

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)该物体的质量为多少?

(2)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.

(3)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)

答案

(1)对物体进行受力分析,物体受重力、支持力、水平向右的拉力、水平向左的摩擦力,

运用牛顿第二定律得:

F=F-f=ma

F-μmg=ma,a=

1
m
F-μg

由a和F的关系图象结合a和F的关系式得:

斜率k=

1
m
=2,所以m=0.5kg;

(2)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,整个研究对象的质量就是1kg,那么新的a和F的关系图象斜率就是1,该图象还过(2,0)和(4,2),图象如下图:

(3)根据第一种情况下a和F的关系图象过(2,2),代入a=

1
m
F-μg中得到:μ=0.2

答:(1)该物体的质量为0.5kg;

(2)见上图

(3)由图线还可以得到物体与地面动摩擦因素为0.2.

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