Question

12．放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图所示，下列说法正确的是（　　）

• A． 物体的质量为$\frac{10}{9}$kg
• B． 2～6s内拉力做的功为40J
• C． 合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等
• D． 物体所受滑动摩擦力的大小为5N

Answer 1

分析 速度图象的“面积”表示位移．0～2s内物体做匀加速运动，由速度图象的斜率求出加速度，2～6s内物体做匀速运动，拉力等于摩擦力，由P=Fv求出摩擦力，根据匀速运动合力做功即可判断合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功情况

解答 解：A、在2～6s内，已知f=F=$\frac{5}{3}$N；当P=30W时，V=6m/s，得到牵引力为：F₁=$\frac{P}{v}$=$\frac{30}{6}N$=5N；0～2s内物体的加速度为：a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{6}{2}$m/s²=3m/s²；
     根据F-f=ma可知：m=$\frac{5-\frac{5}{3}}{3}kg=\frac{10}{9}kg$，A正确．
B、2～6s内匀速运动，功率恒定，故拉力做功W=Pt=10×4J=40J，故B正确；
C、物体在2-6s内匀速运动，故合力做功为零，故合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等，故C正确；
D、在2～6s内，V=6m/s，P=10W，物体做匀速直线运动，F=f，则滑动摩擦力为：f=F=$\frac{P}{v}=\frac{10}{6}N=\frac{5}{3}N$N，D错误；
故选：ABC

点评 本题解题关键是理解图象的物理意义，求功的方法主要有三种：一、W=FLcosθ，适用于恒力做功；二、W=Pt，P为恒定功率；三、动能定理，主要是变力做功时应用．