Question

3．質(zhì)量m=2kg的物塊放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動，物塊動能E_k與其發(fā)生位移x之間的關(guān)系如圖所示．已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，g=10m/s²，則下列說法中不正確的是（　�。�

• A． x=1m時物塊的速度大小為2m/s
• B． x=3m時物塊的加速度大小為1.25m/s²
• C． 在前2m的運(yùn)動過程中物塊所經(jīng)歷的時間為2s
• D． 在前4m的運(yùn)動過程中拉力對物塊做的功為25J

Answer 1

分析 根據(jù)圖象得出x=1m時的動能，從而求出物塊的速度．對x=2m到x=4m段運(yùn)用動能定理，求出水平拉力的大小，根據(jù)牛頓第二定律求出物塊的加速度．根據(jù)動能定理求出前2m內(nèi)水平拉力的大小，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求出運(yùn)動的時間．根據(jù)動能定理求出前4m內(nèi)拉力對物塊所做的功．

解答 解：A、根據(jù)圖象知，x=1m時，動能為2J，即$\frac{1}{2}$mv²=2J，解得物塊的速度大小 v=$\sqrt{2}$m/s．故A不正確．
B、對x=2m到x=4m段運(yùn)用動能定理，有：Fx-μmgx=△E_k，解得 F=6.5N．x=3m時物塊的加速度大小為 a=$\frac{F-μmg}{m}$=$\frac{F}{m}$-μg=$\frac{6.5}{2}$-0.2×10=1.25m/s²．故B正確．
C、對前2m運(yùn)用動能定理得，F(xiàn)x-μmgx=△E_k，解得 F=6N，物體的加速度 a=$\frac{F-μmg}{m}$=$\frac{F}{m}$-μg=$\frac{6}{2}$-0.2×10=1m/s²．末速度 v=$\sqrt{\frac{2{E}_{k}}{m}}$=$\sqrt{\frac{2×4}{2}}$=2m/s，根據(jù)v=at得，t=2s．故C正確．
D、對全過程運(yùn)用動能定理得，W_F-μmgs=△E_k，解得W_F=25J．故D正確．
本題選不正確的，故選：A

點評 本題考查學(xué)生的讀圖能力，能夠從圖中獲取信息，能夠靈活運(yùn)用動能定理，運(yùn)用動能定理要善于選擇研究的過程．