题目内容

在水平光滑地面上静止着两个物体m1和m2,它们的质量之比为m1:m2=1:2,现有水平恒力F1、F2 分别作用于m1和m2,这两个物体受力运动的速度-时间图象分别为图甲和图乙所示,那么正确结论是:(  )
①m1和m2在相同的时间内发生的位移相同   
②m1和m2所受的合力大小相同  
③m1和m2在相同的时间内动能变化量之比为1:2  
④在相同时间内F1对m1所做的功与F2对m2所做的功之比为2:1.
分析:速度时间图象的面积表示位移,由几何知识比较位移大小;速度图线的斜率等于加速度,图象和牛顿第二定律结合比较合力大小;由动能的表达式Ek=
1
2
mv2
,比较动能;根据功的公式W=Fl比较功的大小.
解答:解:①、速度时间图象的面积表示位移,则知,在相同时间内m2发生的位移较小,故①错误.
②、速度图线的斜率等于加速度,则得两个物体的加速度分别为a1=
4
4
m/s2=1m/s2,a2=
4
8
m/s2=0.5m/s2,根据牛顿第二定律得:
F1=m1a1=m1,F2=m2a2=0.5m2,
而m1:m2=1:2,则得F1=F2.故②正确.
③、设时间为t,则v=at,动能为:Ek=
1
2
mv2
=
1
2
m(at)2
则得:Ek1=
1
2
m1t2
,Ek2=
1
8
m2t2
,所以Ek1:Ek2=2:1,由于初速度均为零,所以m1和m2在相同时间内动能变化量之比为2:1.故③错误.
④、根据动能定理得知,力F做功等于物体的动能变化,所以在相同时间内F1对m1所做功与F2对m2所做功之比等于动能变化量之比,即为2:1.故④正确.
故选D
点评:本题考查的知识点较多,抓住图线的斜率等于加速度、面积表示位移,结合力学的基本规律:牛顿第二定律、动能定理进行分析求解.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网