Question

13．靜止在水平地面上的物塊，受到水平推力F的作用，F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖甲所示，物塊的加速度a與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，g取10m/s²．設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，根據(jù)圖象信息可得（　�。�

• A． 地面對(duì)物塊的最大靜摩擦力為1N
• B． 物塊的質(zhì)量為1kg
• C． 物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2
• D． 4s末推力F的瞬時(shí)功率為36W

Answer 1

分析 根據(jù)甲乙兩圖，結(jié)合t=1s時(shí)，物體開(kāi)始具有加速度得出最大靜摩擦力的大�。�根據(jù)F與t的關(guān)系式，結(jié)合牛頓第二定律得出加速度的表達(dá)式，結(jié)合圖線的斜率求出物塊的質(zhì)量，結(jié)合摩擦力和質(zhì)量求出動(dòng)摩擦因數(shù)．根據(jù)a-t圖線圍成的面積求出速度的變化量，從而得出4s末的速度，結(jié)合P=Fv求出4s末推力的瞬時(shí)功率．

解答 解：A、由甲乙兩圖可知，當(dāng)t=1s時(shí)，物體才開(kāi)始具有加速度，可知地面對(duì)物體的最大靜摩擦力f=2N，故A錯(cuò)誤．
B、由甲圖知，F(xiàn)=2t，根據(jù)牛頓第二定律得，加速度為：a=$\frac{F-f}{m}=\frac{2t-2}{m}=\frac{2}{m}t-\frac{2}{m}$，由乙圖可知，圖線的斜率k=$\frac{2}{m}=\frac{3}{4-1}$=1，解得：m=2kg，則動(dòng)摩擦因數(shù)為：$μ=\frac{f}{mg}=\frac{2}{20}=0.1$，故BC錯(cuò)誤．
D、4s末推力F=8N，由a-t圖線圍成的面積知，速度的變化量為$\frac{1}{2}×3×3$m/s=4.5m/s，可知4s末的速度為4.5m/s，則推力的瞬時(shí)功率為：P=Fv=8×4.5W=36W，故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律、功率與圖線的綜合運(yùn)用，知道a-t圖線的斜率以及圖線圍成的面積是解決本題的關(guān)鍵．