题目内容

11．一个质量为0.3kg的物体沿水平面做直线运动的v-t图象，如图所示，图线a表示物体受水平拉力时的v-t图象，图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的v-t图象，若g=10m/s2，下列说法中正确的是（　　）
A．撤去拉力后物体还能滑行7.5m
B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1
C．水平拉力对物体做功为1.2J
D．水平拉力的大小为0.1N，方向与摩擦力方向相同

分析 根据速度时间图象的斜率表示加速度求出加速度，再根据牛顿第二定律即可解得水平拉力的大小；根据速度图象与时间轴围成的面积表示位移求出在拉力作用下的位移，再根据恒力做功公式即可求得水平拉力做的功；根据运动学位移速度公式即可求得撤去拉力后物体又滑行的位移；撤去拉力后摩擦力提供加速度，根据牛犊第二定律及滑动摩擦力公式即可求得动摩擦因数．

解答 解：A、撤去拉力瞬间物体的速度为3m/s，加速度为a2=$\frac{2-3}{3}$=-$\frac{1}{3}$m/s2，则撤去拉力后可以运动的位移为：S=$\frac{0-{v}^{2}}{2a}$=$\frac{{3}^{2}}{2×\frac{1}{3}}$=13.5m．故A错误；
B、物体所受到的摩擦力的大小为f=ma2=0.3×$\frac{1}{3}$=0.1N=μmg，则μ=$\frac{1}{30}$，故B错误；
CD、a直线可以得出物体加速度为a1=$\frac{3-5}{3}$=-$\frac{2}{3}$m/s2，则物体在拉力作用下所受到的合外力为F合=ma1=0.2N（与速度方向相反，因为做减速运动），b直线可以得出物体加速度为a2=-$\frac{1}{3}$m/s2，则物体在撤去水平拉力后所受到的合外力为F′合=ma2=0.1N（与速度方向相反）则物体所受到的拉力大小为0.1N，方向与速度方向相反，与摩擦力方向相同；根据速度图象与时间轴围成的面积表示位移得：x=$\frac{1}{2}$×3×2+3×3=12m，拉力对物体所做的功为负功（拉力与运动方向相反）W=-Fx=-0.1×12=-1.2J，故C错误；D正确；
故选：D．

点评 本题主要考查了速度-时间图象的理解、功的计算以及牛顿第二定律及运动学基本公式的应用，要注意明确物体受拉力时的加速度大于撤去拉力后的加速度，故说明拉力方向与运动方向相反，这是正确解题的关键．

练习册系列答案
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