题目内容
19.如图甲所示,水平面上的物体在水平向右的拉力F作用下,由静止开始运动,运动过程中F的功率恒为5W.物体运动速度的倒数$\frac{1}{v}$与加速度a的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )A. | 物体做匀加速直线运动 | |
B. | 物体加速运动过程中,相同时间速度变化量不相同 | |
C. | 物体的质量为1kg | |
D. | 物体速度为1m/s时的加速度大小为3m/s2 |
分析 物体在拉力作用下做加速运动时,速度增大,拉力减小,根据牛顿第二定律求出$\frac{1}{v}$与a的关系式,结合乙图即可判断物体的运动性质,由△v=at分析速度变化量.结合图象的信息可求物体的质量.物体速度为1m/s时,由$\frac{1}{v}$与a的关系式求加速度.
解答 解:A、由题意可知:P=Fv.根据牛顿第二定律得:F-f=ma,即得:$\frac{P}{v}$-f=ma
变形得:$\frac{1}{v}$=$\frac{m}{P}$a+$\frac{f}{P}$,则知随着速度的增大,加速度减小,物体做变加速运动,当加速度减至零时做匀速运动,故A错误.
B、物体的加速度减小,由△v=at知相同时间速度变化量不同,故B正确.
C、由乙图可知,$\frac{m}{P}$=$\frac{0.4}{2}$=0.2,0.4=$\frac{f}{P}$,已知P=5W,代入可求出m=1kg,f=2N.故C正确.
D、由上得 $\frac{1}{v}$=0.2a+0.4,将v=1m/s代入得 a=3m/s2.故D正确.
故选:BCD
点评 本题与汽车起动类似,要抓住功率公式P=Fv分析拉力的变化,利用牛顿第二定律表示出$\frac{1}{v}$与a的关系式是解决本题的关键.
练习册系列答案
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