Question

如图甲所示，质量为m=0.5kg，初速度v₀=10m/s的物体，受到一个与初速度v₀方向相反的外力F作用，沿粗糙的水平面滑动，物体与地面间的动摩擦因数为μ，经3s后撤去外力，直到物体停止．整个过程物体的v-t图象如图乙所示 （g=10m/s²）． 则（　　）

A．0～7s内物体做匀减速直线运动

B．外力F和动摩擦因数μ大小分别为0.5N和0.1

C．0～7s内物体由于摩擦产生的热量为25J

D．运动到停止物体滑行的总位移为29m

Answer 1

分析：根据题意，物体在前3s在力F和摩擦力共同作用下做匀减速运动，后4s物体仅在摩擦力作用下做匀减速运动．

解答：解：
A、由图知，物体在7s时间内分两段做匀减速运动，前3S内以2m/s²做匀减速运动，后4s内以1m/s²做匀减速运动，但整个7s的时间内加速度有变化，故不能说物体在整个7s内做匀减速运动，故A错误
B、由图象知物体在前3S内的加速度为2m/s²，据牛顿第二定律得：F+μF_N=F+μmg=ma₁      （1）
       后4s内物体的加速度为1m/s²，同理由牛顿第二定律得：μF_N=μmg=ma₂           （2）
       由（1）和（2）可得F=0.5N，μ=0.1
       故B正确
C、在v-t图象中，图形与时间轴所围面积的大小即为物体的位移，S=

10+4

2

×3+

1

2

×4×(7-3)=29m
       由摩擦产生的热量为：Q=fs=μmgs=0.1×0.5×10×29J=14.5J
       故C错误
D、在v-t图象中，图形与时间轴所围面积的大小即为物体的位移，S=

10+4

2

×3+

1

2

×4×(7-3)=29m
       故D正确
故选BD

点评：本题考查对图象的认识，在图象中如何读出加速度和位移以及物体的运动性质，另一难点就是在前3s的时间内，摩擦力同时存在，部分同学认为摩擦力仅存在于后4S，因而会出错．