Question

一个质量为0.2kg的物体沿水平面做直线运动，v-t图象如下图所示．t=2s前有一水平拉力作用在物体上，t=2s后撤去拉力，物体继续运动．下列说法正确的是（　　）（g取10m/s²）

• A、物体与水平面间的动摩擦因数为0.04
• B、拉力的大小为0.3N，方向与摩擦力方向相同
• C、0～7s内因摩擦产生的热量为1.52J
• D、0～7s内动能的减少量为1.52J

Answer 1

分析：根据速度图象的斜率等于加速度，求出加速度，由牛顿第二定律求解水平拉力和摩擦力的大小．由图象的“面积”求出0-7s内物体的位移x，由W=fx求摩擦力对物体做功，从而求出因摩擦产生的热量．根据动能的表达式求出动能的变化量．由f=μmg求解动摩擦因数．

解答：解：A、根据速度图象的斜率等于加速度，得物体的加速度大小为：
  0-2s内：a₁=

△v

△t

=

6-3

2

=1.5m/s2，
  2-6s内：a₂=

△v

△t

=

3-1

5

=0.4m/s2，
根据牛顿第二定律得：2-6s内：摩擦力大小为f=ma₂=0.2×0.4=0.08N
所以μ=

f

mg

=

0.08

2

=0.04，故A正确；
B、因为由F时比没有F时的加速度大，所以拉力方向与摩擦力方向相同，
根据牛顿第二定律得：F+f=ma₁
解得：F=ma₁-f=0.2×1.5-0.08=0.22，故B错误；
C、0～7s内因摩擦产生的热量Q=fs=0.08×[

1

2

×(3+6)×2+

1

2

×(1+3)×5]=1.52J，故C正确；
D、0～7s内动能的变化量△EK=

1

2

mv2-

1

2

mv02=

1

2

×0.2×1-

1

2

×0.2×36=-3.5J，所以0～7s内动能的减少量为3.5J，故D错误．
故选：AC．

点评：本题在根据识别图象的两个意义：斜率等于加速度、“面积”大小等于位移x的基础上，由W=fx求摩擦力对物体做功，由f=μmg求解动摩擦因数．