题文
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)
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)根据牛顿第二定律:F-μmg=ma
所以:a=1mF-μg
可见a-F图象是一条直线,直线的斜率:k=1m=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=12mF-μg
则知,直线斜率为:k′=12m=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
1m
考点
据考高分专家说,试题“用水平力拉动物体在水平面上做加速直线运动.....”主要考查你对 [滑动摩擦力、动摩擦因数 ]考点的理解。
滑动摩擦力、动摩擦因数
滑动摩擦力的概念:
当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时,受到的阻碍相对运动的力,叫滑动摩擦力。
滑动摩擦力产生条件:
①接触面粗糙;
②相互接触的物体间有弹力;
③接触面间有相对运动。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
滑动摩擦力的方向:
总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。 “与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
滑动摩擦力的大小:
滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式:F=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定;
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位,而且永远小于1;
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
滑动摩擦力的作用效果:
总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
摩擦力大小的计算方法:





