题目内容

14.质量为2kg的物体置于水平面上,在运动方向上受拉力F作用沿水平面作匀变速运动,物体运动的v-t图象如图所示,若物体与地面间的动摩擦因数为0.5g,g取10m/s2,求5s内拉力与摩擦力做功各为多少?

分析 由速度-时间图象可知,物体做匀减速运动,速度在5s末为零,求出物体运动的加速度,然后即可求出物体运动的距离及拉力和摩擦力做功

解答 解:设物体的加速度为a,由v-t图象知:
a=$\frac{△v}{△t}$
解得:a=2m/s2
物体运动的位移x=$\frac{{v}^{2}}{2a}=\frac{1{0}^{2}}{2×2}$=25m
由牛顿第二定律得:合外力F=ma=2×2=4N
由于物体受到的摩擦力Ff=μmg=10N
故拉力F=Ff-F=10-4=6N方向沿物体运动方向
故拉力做功W=F×x=6×25=150J,
摩擦力做负功WFf=-Ff×x=-10×25=-250J,
答:5s内拉力与摩擦力做功各为150J,-250J

点评 此题考查学生通过v-t图象中所给的数据来解答问题的能力,需加强练习,难度不大

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