题目内容
如图甲所示,物体受水平推力的作用在粗糙的水平面上做直线运动.通过力的传感器和速度传感器监测到推力F,物体速度V随时间t的变化规律如图乙所示,取g=10m/s2,则( )A.物体的质量m=1.0kg
B.物体与水平面间的摩擦因数为0.20
C.第二秒内物体克服摩擦力做的功为2.0J
D.前2S内推力F做功的平均功率为1.5W
【答案】分析:解决本题的关键是理解速度图象的斜率的含义:速度图象的斜率代表物体的加速度.速度的正负代表物体运动的方向.
解答:解:由速度时间图象可以知道在2-3s的时间内,物体匀速运动,处于受力平衡状态,所以滑动摩擦力的大小为2N,
在1-2s的时间内,物体做匀加速运动,直线的斜率代表加速度的大小,所以a=
=2m/s2,由牛顿第二定律可得F-f=ma,所以m=
=
kg=0.5kg,所以A错误;
由f=μFN=μmg,所以μ=
=
=0.4,所以B错误;
第二秒内物体的位移是x=
at2=
×2×1=1m,摩擦力做的功W=fx=-2×1J=-2J,所以C正确;
在第一秒内物体没有运动,只在第二秒运动,F也只在第二秒做功,F的功为W=Fx=3×1J=3J,所以前2S内推力F做功的平均功率为
=
W=1.5W,所以D正确.
故选CD.
点评:对于速度图象类的题目,主要是要理解斜率的含义:斜率代表物体的加速度;速度正负的含义:速度的正负代表物体运动的方向;速度图象与时间轴围成的面积的含义:面积代表物体的位移.
解答:解:由速度时间图象可以知道在2-3s的时间内,物体匀速运动,处于受力平衡状态,所以滑动摩擦力的大小为2N,
在1-2s的时间内,物体做匀加速运动,直线的斜率代表加速度的大小,所以a=
由f=μFN=μmg,所以μ=
第二秒内物体的位移是x=
在第一秒内物体没有运动,只在第二秒运动,F也只在第二秒做功,F的功为W=Fx=3×1J=3J,所以前2S内推力F做功的平均功率为
故选CD.
点评:对于速度图象类的题目,主要是要理解斜率的含义:斜率代表物体的加速度;速度正负的含义:速度的正负代表物体运动的方向;速度图象与时间轴围成的面积的含义:面积代表物体的位移.
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