题目内容

放在水平地面上的物体,受到水平拉力F的作用,在0至6s内其速度图线和F的功率图线如图所示,则物体的质量约为(  )
分析:由v-t图象可知,物体先做的是匀加速直线运动,根据图象可以求得物体的加速度的大小,在2s后做的是匀速直线运动,此时,根据的功率为P=Fv=fv,求得摩擦力的大小,再根据牛顿第二定律可以求得物体的加速度的大小.
解答:解:在2s之后,物体做匀速直线运动,此时有:P=fv,
所以物体受到的摩擦力的大小为:f=
P
v
=
10
6
N=
5
3
N,
根据v-t图象可得,在前2s内,物体的加速度的大小为:a=
△v
△t
=
6
2
m/s2=3m/s2
在2s末,由P-t图象可知,此时物体的功率的大小为30W,
由 P=Fv可得,
在匀加速运动的过程中,物体受到的拉力的大小为:F=
P
v
=
30
6
N=5N
由牛顿第二定律可得:F-f=ma,
所以物体的质量为:m=
F-f
a
=
5-
5
3
3
kg=
10
9
kg=1.1kg.
故选D.
点评:当物体匀速运动时,拉力和摩擦力大小相等,此时的功率P=Fv=fv,这是解决本题的关键,同时要充分利用图象中的有用的信息.
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