Question

15．静止在粗糙水平面上的物体，受到水平方向的拉力作用由静止开始运动，在0～6s内其速度与时间图象和拉力的功率与时间图象如图所示，则物体的质量为（取g=10m/s²）（　　）

• A． $\frac{5}{3}$kg
• B． $\frac{10}{9}$kg
• C． $\frac{3}{5}$kg
• D． $\frac{9}{10}$kg

Answer 1

分析 根据第二秒末的速度和功率求出拉力，由v-t图象看出，物体在2s-6s做匀速运动，摩擦力等于拉力；由v-t图象的斜率求出物体在0-2s物体的加速度，根据牛顿第二定律求出物体的质量m

解答 解：对2～6 s过程，v=6m/s，P=10 W．由P=Fv，此时匀速，则f=F，根据P=fv，得f=$\frac{P}{v}=\frac{10}{6}=\frac{5}{3}$N．
对0～2 s，由v-t图象：a=$\frac{6}{2}$ m/s²=3m/s²
第2s时，v=6  m/s，P=30 W，
而P=Fv，解得：F=$\frac{P}{v}=\frac{30}{6}$N=5 N．
对0～2 s应用牛顿第二定律，F-f=ma，5-$\frac{5}{3}$=m•3，m=$\frac{10}{9}$ kg．
故选：B

点评 本题一方面考查读图能力，由速度图线的斜率求出加速度；另一方面要能由加速度应用牛顿运动定律求出质量．