Question

11．一個(gè)質(zhì)量為0.3kg的物體沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，如圖所示，圖線a表示物體受水平拉力時(shí)的v-t圖象，圖線b表示撤去水平拉力后物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，若g=10m/s²，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 撤去拉力后物體還能滑行7.5m
• B． 物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1
• C． 水平拉力對(duì)物體做功為1.2J
• D． 水平拉力的大小為0.1N，方向與摩擦力方向相同

Answer 1

分析 根據(jù)速度時(shí)間圖象的斜率表示加速度求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律即可解得水平拉力的大�。桓鶕�(jù)速度圖象與時(shí)間軸圍成的面積表示位移求出在拉力作用下的位移，再根據(jù)恒力做功公式即可求得水平拉力做的功；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)位移速度公式即可求得撤去拉力后物體又滑行的位移；撤去拉力后摩擦力提供加速度，根據(jù)牛犢第二定律及滑動(dòng)摩擦力公式即可求得動(dòng)摩擦因數(shù)．

解答 解：A、撤去拉力瞬間物體的速度為3m/s，加速度為a₂=$\frac{2-3}{3}$=-$\frac{1}{3}$m/s²，則撤去拉力后可以運(yùn)動(dòng)的位移為：S=$\frac{0-{v}^{2}}{2a}$=$\frac{{3}^{2}}{2×\frac{1}{3}}$=13.5m．故A錯(cuò)誤；
B、物體所受到的摩擦力的大小為f=ma₂=0.3×$\frac{1}{3}$=0.1N=μmg，則μ=$\frac{1}{30}$，故B錯(cuò)誤；
CD、a直線可以得出物體加速度為a₁=$\frac{3-5}{3}$=-$\frac{2}{3}$m/s²，則物體在拉力作用下所受到的合外力為F_合=ma₁=0.2N（與速度方向相反，因?yàn)樽鰷p速運(yùn)動(dòng)），b直線可以得出物體加速度為a₂=-$\frac{1}{3}$m/s²，則物體在撤去水平拉力后所受到的合外力為F′_合=ma₂=0.1N（與速度方向相反）則物體所受到的拉力大小為0.1N，方向與速度方向相反，與摩擦力方向相同；根據(jù)速度圖象與時(shí)間軸圍成的面積表示位移得：x=$\frac{1}{2}$×3×2+3×3=12m，拉力對(duì)物體所做的功為負(fù)功（拉力與運(yùn)動(dòng)方向相反）W=-Fx=-0.1×12=-1.2J，故C錯(cuò)誤；D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了速度-時(shí)間圖象的理解、功的計(jì)算以及牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式的應(yīng)用，要注意明確物體受拉力時(shí)的加速度大于撤去拉力后的加速度，故說(shuō)明拉力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，這是正確解題的關(guān)鍵．