Question

靜止在水平面上的滑塊，從t=0時刻開始受到水平拉力的作用，滑塊的速度-時間圖象和水平拉力的功率-時間圖象分別如圖甲、乙所示，則（取g=10m/s²）（　　）

A．在0～2s內(nèi)滑塊所受的拉力為2N

B．在0～5s內(nèi)拉力做的功為40J

C．滑塊與水平面間的動摩擦因素為0.5

D．滑塊的質(zhì)量為0.8kg

Answer 1

分析：速度圖象的“面積”表示位移．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，再由圖讀出P=20W時，v=5m/s，由P=Fv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、在0～2s內(nèi)，物體的加速度為：a=

△v

△t

=

5

2

m/s²=2.5m/s²，由圖，當(dāng)P=20W時，v=5m/s，得到拉力為：
F₁=

P

v

=4N；A錯誤
B、0～2s內(nèi)物體的位移大小為：x₁=

1

2

×5×2m=5m，則拉力做功為：W₁=F₁x₁=4×5J=20J．
2～5s內(nèi)拉力做的功為：W₂=Pt=10×3J=30J．所以0～5s內(nèi)拉力做的功為：W=W₁+W₂=50J．故B錯誤．
C、D在0～2s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律得：F₁-μmg=ma，代入得：4-10μm=2.5m；
在2～5s內(nèi)，物體做勻速運動，合力做零，拉力為 F₂=

P

v

=

10

5

N=2N，根據(jù)平衡條件得：μmg=F₂；代入得：10μm=2；
聯(lián)立上兩式得：m=0.8kg，μ=0.25，故C錯誤，D正確．
故選：D

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(yīng)是恒力；二是W=Pt，P恒定；三是動能定理，特別是在計算變力做功的時候．