题目内容
如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动.通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示.则( )
分析:根据第1s内拉力等于摩擦力求出摩擦力的大小,从而根据冲量公式求出冲量的大小.根据推力F的大小,结合位移的大小求出推力做功的大小,从而根据平均功率的公式求出平均功率的大小.根据滑动摩擦力的大小求出克服摩擦力做功的大小.根据牛顿第二定律求出物体的质量,根据初末速度的大小求出动量的增量.
解答:解:A、第1s内,物体处于静止状态,拉力等于摩擦力大小,可知静摩擦力的大小f=1N,则摩擦力的冲量I=ft=1N.s.故A错误.
B、根据速度时间图线知,前2s内的位移x=
×2×1m=1m,则推力F所做的功W=Fx=3×1J=3J,则前2s内平均功率为P=
=
W=1.5W.故B错误.
C、第3s内做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,则滑动摩擦力的大小f=2N,所以第2s内克服摩擦力做功大小W=fx=2×1J=2J.故C正确.
D、匀加速直线运动的加速度a=
m/s2=2m/s2,根据牛顿第二定律得,F-f=ma,解得m=
=
kg=0.5kg,解得前3s内初速度为零,末速度为2m/s,则动量的变化量△P=mv-0=1kg.m/s.故D正确.
故选:CD.
B、根据速度时间图线知,前2s内的位移x=
1 |
2 |
W |
t |
3 |
2 |
C、第3s内做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,则滑动摩擦力的大小f=2N,所以第2s内克服摩擦力做功大小W=fx=2×1J=2J.故C正确.
D、匀加速直线运动的加速度a=
2 |
1 |
F-f |
a |
3-2 |
2 |
故选:CD.
点评:解决本题的关键知道速度时间图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移.结合牛顿第二定律进行求解.
练习册系列答案
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(2011?周口模拟)如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动.通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示.取重力加速度g=10m/s2,则( )
如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动.通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示.取g=10m/s2.则( )
A、物体的质量m=1.0kg | ||
B、物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20 | ||
C、第2秒内物体克服摩擦力做的功W=1.8J | ||
D、前2秒内推力F做功的平均功率
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如图甲所示,物体受到水平推力F的作用,在粗糙水平面上做直线运动.通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示.取g=10m/s2,则( )
A、物体的质量m=1.0kg | B、物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.40 | C、前3s内物体的平均速度为1.5m/s | D、前3s内物体所受摩擦力为2N |