Question

1．質(zhì)量為2kg的物體置于水平面上，在運(yùn)動方向上受到水平拉力F作用，沿水平方向做勻變速運(yùn)動，拉力作用2s后被撤去，物體運(yùn)動的速度圖象如圖所示，g取10m/s²，則下列說法正確的是（　　）

• A． 物體運(yùn)動的位移35m
• B． 摩擦力大小為5N
• C． 拉力F做功150J
• D． 物體克服摩擦力做功150J

Answer 1

分析 速度圖象的斜率等于物體的加速度，由數(shù)學(xué)知識求出斜率，得到加速度．
對勻加速和勻減速兩個過程，運(yùn)用牛頓第二定律求出拉力和滑動摩擦力，根據(jù)速度圖象的“面積”求出位移，即可求得拉力和摩擦力做功．

解答 解：A、物體的位移為圖象與時間軸所圍成的面積；由圖可知，總位移為：$\frac{1}{2}$（5+10）×2 m+$\frac{1}{2}$×（10+0）×4 m=35 m，故A正確；
B、速度圖象的斜率等于物體的加速度，則前2秒的加速度a₁=$\frac{10-5}{2}$=2.5 m/s²．
2～6秒的加速度大小a₂=$\frac{0-10}{6-2}$=-2.5 m/s²．
對于兩段運(yùn)動過程，由牛頓第二定律得：
  F-F_f=ma₁ ①
  F_f=ma₂ ②
解得：F=10 N，F(xiàn)_f=-5N，負(fù)號表示與選定的正方向相反．故B正確；
C、前2秒位移：x₁=$\frac{1}{2}$（5+10）×2 m=15 m，2秒～6秒位移：x₂=$\frac{1}{2}$×（10+0）×4 m=20 m，
拉力做功為  W_F=Fx₁=10×15=150 J，
整個過程中摩擦力做功為W_Ff=-F_f（x₁+x₂）=-5×35=-175 J
物體克服摩擦力做功175J；故C正確，D錯誤．
故選：ABC

點(diǎn)評 本題是速度圖象與牛頓第二定律、功等等知識的綜合，關(guān)鍵要抓住速度圖象的斜率等于物體的加速度．本題也可以根據(jù)動能定理求解功．