Question

18．放在粗糙水平面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內(nèi)其速度與時間圖象和該拉力的功率與時間圖象分別如圖所示，g=10m/s²，下列說法正確的是（　�。�

• A． 0～2s內(nèi)物體位移大小為6m
• B． 0～2s內(nèi)拉力恒為5N
• C． 合力在0～6s內(nèi)做的功與0～2s內(nèi)做的功不同
• D． 動摩擦因素為μ=0.30

Answer 1

分析 速度圖象的“面積”表示位移，由幾何知識求0-2s內(nèi)物體的位移．0～2s內(nèi)物體做勻加速運動，由速度圖象的斜率求出加速度，2～6s內(nèi)物體做勻速運動，拉力等于摩擦力，由P=Fv求出摩擦力，再求動摩擦因數(shù)．由圖讀出P=30W時，v=6m/s，由F=$\frac{P}{v}$求出0～2s內(nèi)的拉力，由W=Fx求出0～2s內(nèi)的拉力做的功，由W=Pt求出2～6s內(nèi)拉力做的功．

解答 解：A、根據(jù)面積表示位移，可得，0～2s內(nèi)物體的位移大小x=$\frac{1}{2}$×2×6m=6m．故A正確．
B、在0～2s內(nèi)，物體的加速度 a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{6}{2}$=3m/s²，由圖，當P=30W時，v=6m/s，得到牽引力 F=$\frac{P}{v}$=5N．故B正確．
C、在2～6s內(nèi)，物體做勻速運動，合外力做零，合外力做功為零，則合外力在0～6s內(nèi)做的功與0～2s內(nèi)做的功相等．故C錯誤．
D、在2～6s內(nèi)，v=6m/s，P=10W，物體做勻速運動，摩擦力f=F，得到f=F′=$\frac{P}{v}$=$\frac{10}{6}$N=$\frac{5}{3}$N．
在t=2s末，根據(jù)牛頓第二定律得：F-f=ma，得 m=$\frac{F-f}{a}$=$\frac{5-\frac{5}{3}}{3}$=$\frac{10}{9}$kg
動摩擦因素為 μ=$\frac{f}{mg}$=$\frac{\frac{5}{3}}{\frac{10}{9}×10}$=0.15．故D錯誤．
故選：AB

點評 本題解題關(guān)鍵是理解圖象的物理意義．求功的方法通常有三種：一是W=Flcosθ，F(xiàn)應是恒力；二是W=Pt，當P恒定時；三是動能定理，特別是在計算變力做功的時候．