Question

16．质量为2kg的物体，放在动摩擦因数?=0.1的水平面上．在水平拉力F的作用下，由静止开始做直线运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，g=10m/s²．则下列说法正确的是（　　）

• A． 图中OA段表示物体在做匀速直线运动
• B． 图中AB段表示物体在做匀速直线运动
• C． 在物体发生前9m位移的过程中拉力的最大功率为15W
• D． 在物体发生前9m位移的过程中拉力的最大功率为10W

Answer 1

分析 根据功的公式W=FL分析可知，在OA段和AB段物体受到恒力的作用，并且图象的斜率表示的是物体受到的力的大小，由此可以判断物体受到的拉力的大小，再由功率的公式可以判断功率的大小．

解答 解：A、对物体受力分析，物体受到的摩擦力为：
F_f=μF_N=μmg=0.1×2×10N=2N．
由图象可知，斜率表示的是物体受到的力的大小，
OA段的拉力为5N，AB段的拉力为1.5N，
所以物体在OA段做匀加速运动，在AB段做匀减速直线运动，故A、B错误；
C、在OA段的拉力为5N，物体做加速运动，当速度最大时，拉力的功率最大，
由V=at，
X=$\frac{1}{2}$at²，
a=$\frac{F-{F}_{f}}{m}$
代入数值解得：V=3m/s，
此时的最大功率为：P=FV=5×3W=15W，
在AB段，物体匀减速运动，最大速度的大小为3m/s，拉力的大小为1.5N，
所以此时的最大功率为：P=FV=1.5×3W=4.5W，
所以在整个过程中拉力的最大功率为15W，所以C正确，D错误．
故选：C．

点评 本题考查了对功的公式W=FL的理解，根据图象的分析，要能够从图象中得出有用的信息--斜率表示物体受到的拉力的大小，本题很好的考查了学生读图和应用图象的能力．