Question

如圖甲所示，用水平力F拉動物體在水平面上做加速直線運動.當改變拉力的大小時，物體運動的加速度a也隨之變化，a和F的關系如圖乙所示.取g＝10m／s².

(1)根據圖線所給的信息，求物體的質量及物體與水平面間的動摩擦因數；

(2)若改用質量是原來2倍的同種材料的物體，請在圖乙的坐標系上畫出這種情況下的a-F圖線.(要求寫出作圖的根據)

Answer 1

(1)根據牛頓第二定律：F-μmg=ma

所以：a=F-μg   

可見a—F圖象為一條直線，直線的斜度k==2.0kg^-1

縱軸截距為-μg=-2.0m／s²，

解得：物體的質量m＝0.50kg   

物體與地面間的動摩擦因數μ=0.20  

(也可以用橫軸截距求動摩擦因數：當F＝1.0N時，物體的加速度為零，物體所受阻力f=F=1.0N，由f＝μmg解得物體與水平面的動摩擦因數μ＝=0.20，用其他方法結果正確的同樣給分)

(2)當物體質量加倍時，物體的加速度a=-μg  

直線斜率k′＝＝1.0kg^-1，縱軸的截距不變

作出上圖所示的圖線.