Question

20．如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F_f的大小．g取10N/kg，则下列判断正确的是（　　）

• A． 5s内拉力对物块做功为零
• B． 4s末物块所受合力大小为1.0N
• C． 物块与木板之间的动摩擦因数为0.3
• D． 物块先处于静止状态，后做匀速运动

Answer 1

分析 （1）做功的两条件：有力作用在物体上；物体沿力的方向移动了一段距离；
（2）由摩擦力与时间图象可知4s后物体开始运动，由拉力与时间图象可知4s末的拉力，由摩擦力与时间图象可知此时的摩擦力，由此得到合力；
（3）根据f=μF_压=μmg计算物块与木板之间的动摩擦因数；
（4）由图0-4s内物体受到静摩擦力，4s末物体开始运动，分析拉力F与摩擦力F_f的关系可知物体的运动状态．

解答 解：
A、在0-4s内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，物体未移动，所以拉力不做功；4s末开始运动，4-5s内物体沿拉力运动了一段距离，拉力对物体做了功，故A错误；
B、由F与t图象，4s末拉力F=4N，由F_f与t图象可知此时摩擦力F_f=4N，所以两力的合力为0，故B错误；
C、由F_f与t图象可知，滑动摩擦力f=3N，则由f=μmg；
所以μ=$\frac{f}{mg}$=$\frac{3N}{1kg×10N/kg}$=0.3；故C正确；
D、在0-4s内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，物体处于静止状态；4s末物体开始运动，
由F与t的图象，5s后拉力F=5N，摩擦力f=3N，则合力F_合=F-f=5-3=2N，所以物体会加速运动．即物体先处于静止状态，后做加速运动．故D错误．
故选C．

点评 解答本题的关键在于正确对图象进行分析，由图象得出需要的物理量，再根据合力和滑动摩擦力公式进行解答．