题目内容
19.一质量为2kg的物体受水平拉力F作用,在粗糙水平面上做加速直线运动时的at图象如图所示,t=0时其速度大小为2m/s,滑动摩擦力大小恒为2N,则( )A. | t=6 s时,物体的速度为18 m/s | |
B. | 在0~6 s内,合力对物体做的功为400 J | |
C. | 在0~6 s内,拉力对物体的冲量为36 N•s | |
D. | t=6 s时,拉力F的功率为200 W |
分析 根据△v=a△t可知a-t图象中,图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量,根据动能定理可知,合外力对物体做的功等于动能的变化量,
根据动量定理可知,合外力的冲量等于物体动量的变化量,根据牛顿第二定律求出在t=6s时刻,拉力F的大小,再根据P=Fv求解瞬时功率
解答 解:A、根据△v=a△t可知a-t图象中,图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量,则在t=6s时刻,物体的速度v6=v0+△v=2+$\frac{1}{2}×(2+4)×6$=20m/s,故A错误;
B、根据动能定理得:${W}_{合}=△{E}_{k}=\frac{1}{2}{mv}_{6}^{2}-\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}$=396J,故B错误;
C、在0~6 s内,拉力与摩擦力对物体有沿水平方向的冲量,有动量定理得:
IF-ft=mv6-mv0
代入数据得:IF=48N•s
即拉力对物体的冲量为48 N•s,故C错误
D、在t=6s时刻,根据牛顿第二定律得:
F=ma+f=2×4+2=10N
则在t=6s时刻,拉力F的功率P=Fv6=10×20=200W,故D正确.
故选:D
点评 本题主要考查了动能定理、动量定理、牛顿第二定律及瞬时功率公式的直接应用,解题的突破口是知道a-t图象中,图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量,难度适中
练习册系列答案
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