Question

20．靜止在水平面上的物體，受到水平拉力F的作用，在F從20N開始逐漸增大到40N的過程中，加速度a隨拉力F變化的圖象如圖所示，由此可以計(jì)算出（g=10m/s²）（　�。�

• A． 物體的質(zhì)量
• B． 物體與水平面間的動摩擦因數(shù)
• C． 物體與水平面間的滑動摩擦力大小
• D． 加速度為2m/s²時(shí)物體的速度

Answer 1

分析 水平拉力F拉靜止在水平面上的物體時(shí)，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(shí)，物體開始運(yùn)動，此時(shí)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．再根據(jù)圖象的信息可求出物體的質(zhì)量和滑動摩擦力．再進(jìn)一步求動摩擦因數(shù)．

解答 解：ABC、當(dāng)F＞20N時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律：F-f=ma，得 a=-$\frac{f}{m}$+$\frac{F}{m}$
則由數(shù)學(xué)知識知圖象的斜率 k=$\frac{1}{m}$
由圖得 k=$\frac{5-1}{40-20}$=$\frac{1}{5}$，可得物體的質(zhì)量為5kg．
將F=20N時(shí)a=1m/s²，代入F-f=ma得：
物體受到的摩擦力 f=15N
由f=μF_N=μmg可得物體的動摩擦因數(shù)μ，故ABC正確．
D、因?yàn)閳D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，因沒有時(shí)間，故無法算得物體的加速度為2m/s²時(shí)物體的速度，故D錯誤．
故選：ABC

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是對物體受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律列方程求解出加速度a與拉力F的關(guān)系式，最后結(jié)合a與F關(guān)系圖象得到待求量．