题目内容

17.一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动,在t0时刻撤去力F,其v-t图象如图所示已知物体质量为m,并与水平面间的动摩擦因数为μ,则下列关于力F的大小和力摩擦力做功W的大小关系式正确的是(  )
A.F=3μmgB.F=2μmgC.W=μmgv0t0D.W=$\frac{3}{2}$μmgv0t0

分析 对全过程运用动能定理,结合匀加速和匀减速运动的位移关系求出F与摩擦力的大小关系.根据功的公式求出摩擦力做功的大小.

解答 解:对整个过程运用动能定理得,Fs1-μmg(s1+s2)=0,根据图线与时间轴围成的面积可知,匀加速运动和匀减速运动的位移大小之比为s1-s2=1:2,可知F=3μmg,故A正确,B错误.
C、整个过程中位移的大小s=$\frac{1}{2}{v}_{0}•3{t}_{0}=\frac{3}{2}{v}_{0}{t}_{0}$,则克服摩擦力做功W=$μmg×\frac{3}{2}{v}_{0}{t}_{0}=\frac{3}{2}μmg{v}_{0}{t}_{0}$.故C错误,D正确.
故选:AD.

点评 本题运用动能定理进行求解,比运用动力学要简捷,抓住全过程动能变化量为零进行求解.对于求解F与摩擦力的关系,也可以根据动量定理进行求解.

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