Question

2．如圖甲所示，物體原來靜止在水平面上，用一水平外力F拉物體，在F從0開始逐漸增大的過程中，加速度a隨外力F變化的圖象如圖乙所示，g取10m/s²，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則可以計算出（　　）

• A． 物體與水平面間的最大靜摩擦力
• B． F為14N時物體的速度
• C． 物體與水平面間的動摩擦因數
• D． 物體的質量

Answer 1

分析 （1）從圖象得出物塊剛開始運動時的拉力，從而得出最大靜摩擦力的大小；
（2）根據圖象判斷物體的運動狀態，然后根據相關公式看能否求出物體的速度；
（3）對物體受力分析，根據牛頓第二定律得出力F與加速度a的函數關系，然后結合圖象得出相關信息即可求解有關物理量．

解答 解：A、由a-F圖象可知，拉力在7 N之前加速度都是0，因此可知最大靜摩擦力為7 N，故A符合題意；
B、由于物體先靜止后又做變加速運動，無法利用勻變速直線運動規律求速度和位移，
又因為外力F為變力，所以無法求出F做的功，從而也無法根據動能定理求出物體的速度，故B不符合題意；
對物體受重力、地面的支持力、向右的拉力和向左的摩擦力
CD、對物體受重力、地面的支持力、向右的拉力和向左的摩擦力
由牛頓第二定律得，F-μmg=ma
解得：a=$\frac{F}{m}$-μg，
由a與F圖線可得到：
0.5=$\frac{7}{m}$-10μ…①
4=$\frac{14}{m}$-10μ…②
聯立①②可解得：m=2kg；μ=0.3，故CD符合題意．
故選：ACD．

點評 本題關鍵是對滑物體受力分析，然后根據牛頓第二定律列方程求解出加速度與外力F的關系式，最后結合a與F關系圖象得到待求物理量，有一定的難度．