Question

物體靜止在一水平面上，它的質量是m，與水平面之間的動摩擦因數為μ．設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．現用平行于水平面的力F拉物體，得到加速度a和拉力F的關系圖象如圖所示．（g取10m/s²）求：
（1）物體的質量m．
（2）物體與水平面之間動摩擦因數μ．

Answer 1

解：（1）由圖象可知，物塊在水平方向受拉力F和摩擦力f，
由圖可知f的大小f=4N
由牛頓第二定律F=ma
故m==2kg
物體的質量為2kg．
（2）∵f=4N，而f=μF_N，F_N=mg=20N
∴μ==0.2
物體和水平面間的動摩擦系數為0.2．
分析：（1）由圖象可知，物體受拉力及摩擦力，當加速度為零時物體受力平衡，則由圖象F=4N時，加速度為零可求得物體的摩擦力，由F=12N時，加速度為4m/s²可求得質量；
（2）由滑動摩擦力的計算公式可求得滑動摩擦系數．
點評：解決本題的關系在于能否正確理解圖象的意義，在學習物理時應注意圖象法是物理中常用方法之一，應能熟練掌握應用．