Question

10．（1）某同學用如圖1所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律，并作出$a-\frac{1}{m}$關系圖象如圖2所示．從圖象可以看出，作用在研究對象上的恒力F=N，當物體的質量M=l0kg時，它的加速度a=0.25m/s²．
（2）甲乙兩同學在同一實驗中各取一套圖1所示裝置，裝置均放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下研究加速度a與拉力F的關系，分別得到圖3中甲、乙兩條直線．設甲乙用的木塊質量分別為m_甲、m_乙，甲乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ_甲、μ_乙，由圖3可知m_甲小于m_乙，μ_甲大于μ_乙（均填“大于”“小于”或“等于”）

Answer 1

分析 （1）由牛頓第二定律求出圖象的函數(shù)表達式，然后根據(jù)圖示圖象求出恒力；應用牛頓第二定律可以求出加速度．
（2）a-F圖象的斜率表示加速度的倒數(shù)；求解出加速度與拉力F的表達式后結合圖象分析得到動摩擦因素情況．

解答 解：（1）由牛頓第二定律得：a=F$\frac{1}{M}$，則a-$\frac{1}{M}$圖象的斜率：k=F=$\frac{△a}{△\frac{1}{M}}$=$\frac{1}{0.4}$=2.5N；
當M=10kg時，加速度：a=$\frac{F}{M}$=$\frac{2.5}{10}$=0.25m/s²．
（2）當沒有平衡摩擦力時有：F-μmg=ma，故a=$\frac{1}{m}$F-μg，即圖線斜率為k=$\frac{1}{m}$，縱軸截距的大小為μg．
觀察圖線可知m_甲小于m_乙，μ_甲大于μ_乙；
故答案為：（1）2.5；0.25；（2）小于；大于．

點評 本題考查了求力、加速度問題，應用牛頓第二定律求出圖象的函數(shù)表達式是解題的關鍵；
關于圖象問題，常用的方法是得出兩個物理量的表達式，結合圖線的斜率和截距進行分析求解．