Question

11．一個質(zhì)量為0.3kg的物體沿水平面做直線運動的v-t圖象，如圖所示，圖線a表示物體受水平拉力時的v-t圖象，圖線b表示撤去水平拉力后物體繼續(xù)運動的v-t圖象，若g=10m/s²，下列說法中正確的是（　�。�

• A． 撤去拉力后物體還能滑行7.5m
• B． 物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1
• C． 水平拉力對物體做功為1.2J
• D． 水平拉力的大小為0.1N，方向與摩擦力方向相同

Answer 1

分析 根據(jù)速度時間圖象的斜率表示加速度求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律即可解得水平拉力的大小；根據(jù)速度圖象與時間軸圍成的面積表示位移求出在拉力作用下的位移，再根據(jù)恒力做功公式即可求得水平拉力做的功；根據(jù)運動學位移速度公式即可求得撤去拉力后物體又滑行的位移；撤去拉力后摩擦力提供加速度，根據(jù)牛犢第二定律及滑動摩擦力公式即可求得動摩擦因數(shù)．

解答 解：A、撤去拉力瞬間物體的速度為3m/s，加速度為a₂=$\frac{2-3}{3}$=-$\frac{1}{3}$m/s²，則撤去拉力后可以運動的位移為：S=$\frac{0-{v}^{2}}{2a}$=$\frac{{3}^{2}}{2×\frac{1}{3}}$=13.5m．故A錯誤；
B、物體所受到的摩擦力的大小為f=ma₂=0.3×$\frac{1}{3}$=0.1N=μmg，則μ=$\frac{1}{30}$，故B錯誤；
CD、a直線可以得出物體加速度為a₁=$\frac{3-5}{3}$=-$\frac{2}{3}$m/s²，則物體在拉力作用下所受到的合外力為F_合=ma₁=0.2N（與速度方向相反，因為做減速運動），b直線可以得出物體加速度為a₂=-$\frac{1}{3}$m/s²，則物體在撤去水平拉力后所受到的合外力為F′_合=ma₂=0.1N（與速度方向相反）則物體所受到的拉力大小為0.1N，方向與速度方向相反，與摩擦力方向相同；根據(jù)速度圖象與時間軸圍成的面積表示位移得：x=$\frac{1}{2}$×3×2+3×3=12m，拉力對物體所做的功為負功（拉力與運動方向相反）W=-Fx=-0.1×12=-1.2J，故C錯誤；D正確；
故選：D．

點評 本題主要考查了速度-時間圖象的理解、功的計算以及牛頓第二定律及運動學基本公式的應用，要注意明確物體受拉力時的加速度大于撤去拉力后的加速度，故說明拉力方向與運動方向相反，這是正確解題的關(guān)鍵．