Question

【題目】如圖甲所示，某同學做了如下的力學實驗：在長為傾角為的斜面上，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作用下從斜面頂端由靜止開始運動，設沿斜面向下的方向為加速度a在正方向，物體A的加速度a與拉力F的關系如圖乙所示，求：

（1）物體A的質量m以及物體A與斜面間的動摩擦因數；

（2）若F改為平行于斜面斜向上，在圖乙中畫出物體加速度a與拉力F的關系圖像。

Answer 1

【答案】（1）；（2）.

【解析】試題分析：（1）由圖象分析可知在F=0時物體的加速度為，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.（2）根據牛頓第二定律寫出a與F的方程，即可畫出圖象.

（1）對A物體進行受力分析，由牛頓第二定律得：

由圖得：當F=0時，

即

解得：

由圖可得：當a=0時，F=-30N

即

解得：

（2）若F改為平行于斜面斜向上，由牛頓第二定律得：

解得：

代入數據得：

則圖象如圖所示：