物体静止在一水平面上,它的质量是m,与水平面之间的动摩擦因数为μ.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用平行于水平面的力F拉物体,得到加速度a和拉力F的关系图象如图所示.(g取10m/s2)求:(1)物体的质量m.(2)物体与水平面之间动摩擦因数μ.
问题描述:
物体静止在一水平面上,它的质量是m,与水平面之间的动摩擦因数为μ.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用平行于水平面的力F拉物体,得到加速度a和拉力F的关系图象如图所示.(g取10m/s2)求:
(1)物体的质量m.
(2)物体与水平面之间动摩擦因数μ.
答
(1)由图象可知,物块在水平方向受拉力F和摩擦力f,
由图可知f的大小f=4N
由牛顿第二定律F=ma
故m=
=F−f a
=2kg12−4 4
物体的质量为2kg.
(2)∵f=4N,而f=μFN,FN=mg=20N
∴μ=
=0.2f FN
物体和水平面间的动摩擦系数为0.2.
答案解析:(1)由图象可知,物体受拉力及摩擦力,当加速度为零时物体受力平衡,则由图象F=4N时,加速度为零可求得物体的摩擦力,由F=12N时,加速度为4m/s2可求得质量;(2)由滑动摩擦力的计算公式可求得滑动摩擦系数.
考试点:摩擦力的判断与计算;牛顿第二定律.
知识点:解决本题的关系在于能否正确理解图象的意义,在学习物理时应注意图象法是物理中常用方法之一,应能熟练掌握应用.