题目内容

11.一个质量为m=0.2kg的物体静止在水平面上,用一水平恒力F作用在物体上,10s后撤去力F,再经20s物体停止,该物体的速度图象如图所示,则下面结论正确的是(  )
A.物体前10s内和后10s内加速度大小之比为2:1
B.物体所受水平恒力和摩擦力大小之比为3:1
C.恒力与摩擦力做功大小之比为3:1
D.物体的最大动能为20J

分析 速度时间图线的斜率表示加速度,由斜率之比求解加速度大小之比.根据牛顿第二定律求出水平恒力与摩擦力的大小之比.对整个过程,运用动能定理求解恒力与摩擦力做功大小之比.由动能的定义式求最大动能.

解答 解:A、根据速度时间图线的斜率表示加速度,得物体前10s内的加速度大小为:a1=$\frac{10}{10}$=1m/s2,后10s内的加速度大小为:a2=$\frac{10}{20}$=0.5m/s2,所以物体前10s内和后10s内加速度大小之比为2:1.故A正确.
B、根据牛顿第二定律得前10s内有:F-f=ma1
后10s内有:f=ma2,代入数据得,F=0.3N,f=0.1N,则物体所受水平恒力和摩擦力大小之比为3:1.故B正确
C、对整个过程,由动能定理得:WF-Wf=0-0,得 WF=Wf.所以恒力与摩擦力做功大小之比为1:1.故C错误.
D、物体的最大速度为10m/s,则物体的最大动能为 Ekm=$\frac{1}{2}$mvm2=$\frac{1}{2}$×0.2×102J=10J.故D错误.
故选:AB

点评 解决本题的关键知道图线斜率表示加速度,结合牛顿第二定律、动能定理进行分析.

练习册系列答案
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2.某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律,实验装置如图1所示,打点计时器的电源为50Hz的交流电.

(1)下列实验操作中,不正确的是CD.
A.将铜管竖直地固定在限位孔的正下方
B.纸带穿过限位孔,压在复写纸下面
C.用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落
D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
(2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验①”),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1,2,…,8,用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离,记录在纸带上,如图2所示.
计算相邻计时点间的平均速度$\bar v$,粗略地表示各计数点的速度,抄入表,请将表中的数据补充完整.
位置12345678
$\bar v$(cm/s)24.533.837.839.539.839.839.8
(3)分析如表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是逐渐增大到39.8cm/s;磁铁受到阻尼作用的变化情况是逐渐增大到等于重力.
(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为“实验②”),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同,请问实验②是为了说明什么?对比实验①和②的结果可得到什么结论?

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