解题思路:根据物理情境对物体进行受力分析,运用牛顿第二定律找出a和F的关系式.通过a和F的关系图象找出图线的斜率再与物理表达式结合起来解决问题.从图象中找出截距结合a和F的关系式,求出未知量.
(1)对物体进行受力分析,物体受重力、支持力、水平向右的拉力、水平向左的摩擦力,
运用牛顿第二定律得:
F合=F-f=ma
F-μmg=ma,a=[1/m]F-μg
由a和F的关系图象结合a和F的关系式得:
斜率k=[1/m]=2,所以m=0.5kg;
(2)在该物体上放一个与该物体质量相同的砝码,保持砝码与该物体相对静止,其他条件不变,整个研究对象的质量就是1kg,那么新的a和F的关系图象斜率就是1,该图象还过(2,0)和(4,2),图象如下图:
(3)根据第一种情况下a和F的关系图象过(2,2),代入a=[1/m]F-μg中得到:μ=0.2
答:(1)该物体的质量为0.5kg;
(2)见上图
(3)由图线还可以得到物体与地面动摩擦因素为0.2.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像.
考点点评: 本题是应用牛顿运动定律求解的图象类问题,此类问题求解的关键是,要根据图象的特点,把数学图象与物理结合起来进行研究,主要的是研究直线的斜率和截距.