题目内容

质量均为m的A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动,撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止,其υ-t图象如图所示,则下列说法正确的是( )

A.F1和F2大小相等
B.F1和F2对A、B做功之比为2:1
C.A、B所受摩擦力大小相等
D.全过程中摩擦力对A、B做功之比为1:2
【答案】分析:速度图线的斜率等于加速度,根据斜率求出两个物体做匀减速直线运动的加速度大小,根据牛顿第二定律研究摩擦力关系及F1和F2大小的关系.根据图线与坐标轴所围“面积”确定出两个物体匀加速过程位移关系,求出F1和F2对A、B做功之比和全过程中摩擦力对A、B做功之比.
解答:解:
A、C、A、B匀减速运动的加速度大小分别为aA=,aB=,摩擦力大小分别为fA=maA=,fB=maB=.对于匀加速运动过程,两物体加速度大小分别为a1=,a2=,根据牛顿第二定律得,F1-fA=ma1,F2-fB=ma2,解得,所以F1和F2大小相等,A、B所受摩擦力大小不等.故A正确,C错误.
C、两个物体匀加速直线运动的位移大小分别为,F1和F2对A、B做功分别为W1=F1x1=,W2=F2x2=,所以F1和F2对A、B做功之比为1:2.故C错误.
D、根据“面积”等于位移,由几何知识得到,全过程中两物体的位移大小相等,两物体所受的摩擦力之比为1:2,故全过程中摩擦力对A、B做功之比为1:2.故D正确.
故选AD
点评:本题首先要掌握速度图象的两个数学方面的意义:斜率等于加速度,“面积”等于位移,其次要掌握运用牛顿定律求力和功的计算公式.
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