Question

5．质量为 1kg 的物体，放在动摩擦因数 μ=0.2 的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功 W 和物体随位置 x 变化的关系如图．重力加速度 g 取 10m/s²，则（　　）

• A． 在 x=0 至 x=3m 的过程中，物体的加速度是 3m/s²
• B． x=6m 时，拉力的功率是 6W
• C． x=9m 时，物体的速度是 3m/s
• D． 在 x=3m 至 x=9 m 的过程中，合力做的功是0 J

Answer 1

分析 根据图象得到拉力做功的表达式，从而得到拉力，然后由受力分析，应用牛顿第二定律求得加速度，速度，进而得到功率．

解答 解：A、在0～3m内W=5x，故拉力F=5N，那么，由牛顿第二定律可得：F-μmg=ma，所以，a=3m/s²，故A正确；
BCD、在3m～9m内，W=2x+9，故拉力F=2N，那么，物体所受合外力为零，合力做功为零，物体做匀速运动，速度为：
$v=\sqrt{2as}=\sqrt{2×3×3}m/s=3\sqrt{2}m/s$；
那么，拉力的功率为：$P=Fv=2×3\sqrt{2}W=6\sqrt{2}W$，故D正确，BC错误；
故选：AD．

点评 经典力学问题一般先对物体进行受力分析，求得合外力及运动过程做功情况，然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解．