Question

如圖（甲）所示，某同學做了如下的力學實驗：在傾角為37°的斜面上，一個質量為m的物體A在沿斜面向下的不同的恒定拉力F作用下從靜止開始運動，設沿斜面向下的方向為加速度a的正方向，物體A的加速度a與拉力F的關系如圖（乙）所示，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）物體A的質量；
（2）物體A與斜面間的動摩擦因數．

Answer 1

分析：由圖象分析可知在F=0時物體的加速度為4m/s²，對物體受力分析，由牛頓第二定律可以求得摩擦因數；
當加速度a=0時，拉力為-30N，說明力的方向反向了，對物體受力分析，由牛頓第二定律可以求得質量．

解答：解：對A物體進行受力分析，由牛頓第二定律得：F+mgsinθ-μmgcosθ=ma
由圖得：當F=0時，a=4.0m/s²
即gsinθ-μgcosθ=4.0
解得：μ=0.25
由圖可得：當a=0時，F=-30N即
-30+mgsinθ-μmgcosθ=0
解得：m=7.5kg
答：（1）物體A的質量7.5kg；
（2）物體A與斜面間的動摩擦因數0.25．

點評：本題考查學生對圖象的解讀能力，根據圖象讀取有用信息，分析物體的受力情況，再列方程求解．