Question

用一水平力F拉靜止在水平面上的物體，在F從0開始逐漸增大的過程中，加速度a隨外力F變化的圖象如圖所示，g=10m/s²，水平面各處粗糙程度相同，則由此可以計算出（ ）

A．物體與水平面間的最大靜摩擦力
B．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)
C．外力F為12N時物體的速度
D．物體的質(zhì)量

Answer 1

【答案】分析：水平拉力F拉靜止在水平面上的物體時，在物體運(yùn)動前，摩擦力隨拉力的增大而增大，當(dāng)拉力大于最大靜摩擦力時，物體開始運(yùn)動，此時物體產(chǎn)生的加速度與拉力的變化關(guān)系可由牛頓第二定律F_合=ma?得到．根據(jù)圖象可知，物體產(chǎn)生加速瞬間的拉力大小為圖象和F軸的截距，此時拉力F大小等于物體的滑動摩擦力，在中學(xué)階段題目中沒有明確說明最大靜摩擦力的情況下可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，所以可求最大靜摩擦力的大小．
解答：解：A、物體受力和運(yùn)動分析，物體在拉力作用下由于拉力小于最大靜摩擦力，所以處于平衡狀態(tài)，當(dāng)拉力大于最大靜摩擦力的時候，物體開始產(chǎn)生加速即開始運(yùn)動，所以a-F圖象中，圖象與F軸的截距大小即為物體受到的最大靜摩擦力，根據(jù)圖象可以求得截距，故A選項正確；
B、由A選項可知，根據(jù)圖象可以求得物體的滑動摩擦力f，根據(jù)牛頓第二定律：F_合=F-f=ma，因為f已知，代入=可以得到物體的質(zhì)量m，代入f=μF_N=μmg可得物體的動摩擦因數(shù)μ，故B選項正確；
C、因為圖象只給出作用力與加速度的對應(yīng)關(guān)系，且物體做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動，沒有時間因子，故無法算得物體在12N拉力時所對應(yīng)的速度，故C選項錯誤；
D、根據(jù)B選項的分析可知，本題能求出物體的質(zhì)量m，故D選項正確．
故選ABD
點(diǎn)評：在摩擦力中，對于最大靜摩擦力的認(rèn)識，并能知道，最大靜摩擦力在沒有特別說明的情況下等于物體受到的滑動摩擦力．本題易造成漏選．