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精英家教网质量为m的物体放在水平面上,它与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.用水平力拉物体,运动一段时间后撤去此力,最终物体停止运动.物体运动的v-t图象如图所示.下列说法正确的是(  )
A、水平拉力大小为F=m
v0
t0
B、物体在3t0时间内位移大小为
3
2
v0t0
C、在0~3t0时间内水平拉力做的功为
1
2
mv02
D、在0~3t0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为
1
2
μmgv0
分析:速度时间图象的斜率表示加速度,根据牛顿第二定律即可求出水平拉力大小,根据图象与坐标轴围成的面积表示位移求出物体在3t0时间内位移大小,根据面积求出在0~t0时间内的位移,根据W=Fx即可求解拉力做的功,根据W=fx求出0~3t0时间内物体克服摩擦力做功,再根据
.
P
=
W
t
求解平均功率.
解答:解:A、速度时间图象的斜率表示加速度,则匀加速运动的加速度大小a1=
v0
t0
,匀减速运动的加速度大小a2=
v0
2t0
,
根据牛顿第二定律得:
f=ma2=
mv0
2t0
,
则F-f=ma1,
解得:F=
3mv0
2t0
,故A错误;
B、根据图象与坐标轴围成的面积表示位移求出物体在3t0时间内位移大小为x=
1
2
v0?3t0
=
3
2
v0t0
,故B正确;
C、0~t0时间内的位移x′=
1
2
v0t0
,则0~3t0时间内水平拉力做的功W=Fx′=
3mv0
2t0
×
1
2
v0t0
=
3
4
mv02
,故C错误;
D、0~3t0时间内物体克服摩擦力做功W=fx=μmg×
3
2
v0t0
=
3
2
v0t0μmg
,
则在0~3t0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为
.
P
=
W
t
=
3
2
v0t0μmg
3t0
=
1
2
μmgv0
,故D正确.
故选:BD
点评:本题考查了牛顿第二定律和恒力做功公式的基本运用,知道速度时间图象的斜率表示加速度,图象与坐标轴围成的面积表示位移,难度适中.
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