靜止在粗糙水平面上的物塊,受方向相同但大小先后為F1、F2、F3的水平拉力作用,先做勻加速運動、再勻速運動、最后做勻減速運動到停下(F1,F(xiàn)2,F(xiàn)3分別對應(yīng)上述三個過程).已知這三個力的作用時間相等,物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)處處相同,則下列說法中正確的有( )
A.這三個力中,F(xiàn)1做功最多
B.加速運動過程中合力做的功大于減速運動過程中克服合力做的功
C.這三個力中,F(xiàn)2做功最多
D.在全過程中,這三個力做的總功為零
【答案】
分析:先根據(jù)物體的運動情況分析物體的受力情況,判斷F
1,F(xiàn)
2,F(xiàn)
3三個力的大小關(guān)系,然后根據(jù)做功公式及動能定理求解即可.
解答:
解:根據(jù)題意畫出物體運動的速度-時間圖象如圖所示,
A、物體在F
1作用下做勻加速運動,則F
1>f,物體在F
2作用下做勻速運動,則F
2=f,物體在F
3作用下做勻減速運動,
則F
3<f,勻加速運動的加速度與勻減速運動的加速度相等,所以

=

,則F
1+F
3=2f=2F
2,
由圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積可知,x
1=x
3=

x
2,根據(jù)W=Fx可知,這三個力中,F(xiàn)
2做功最多,故A錯誤,C正確;
B、根據(jù)動能定理得:合外力做的功等于動能的變化量,加速和減速運動動能的變化量大小相等,所以加速運動過程中合力做的功等于減速運動過程中克服合力做的功,故B錯誤;
D、整個過程中運用動能定理得:W
1+W
2+W
3-W
f=0-0,所以三個力做的總功等于克服摩擦力做的功,不為零,故D錯誤.
故選C
點評:本題主要考查了做功公式及動能定理的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確分析物體的受力情況與運動情況,能畫出速度-時間圖象,并根據(jù)圖象解題,難度適中.