Question

【題目】質量為m=2kg的物體沿水平面向右做直線運動，t=0時刻受到一個水平向左的恒力F，如圖甲所示，此后物體的v﹣t圖象如圖乙所示，取水平向右為正方向，g=10m/s2 ， 則（ ）

A.物體與水平面間的動摩擦因數為μ=0.5
B.10s末恒力F的瞬時功率為6W
C.10s末物體在計時起點左側2m處
D.10s內物體克服摩擦力做功34J

Answer 1

【答案】C,D
【解析】解：A、設物體向右做勻減速直線運動的加速度為a1 ， 則由v﹣t圖得：
加速度大小a1=2m/s2方向與初速度方向相反…①
設物體向左做勻加速直線運動的加速度為a2 ， 則由v﹣t圖得：
加速度大小a2=1m/s2 方向與初速度方向相反…②
根據牛頓第二定律，有：
F+μmg=ma1…③
F﹣μmg=ma2…④
解①②③④得：F=3N，μ=0.05，故A錯誤．
B、10s末恒力F的瞬時功率為：P=Fv=3×6W=18W．故B錯誤．
C、根據v﹣t圖與橫軸所圍的面積表示位移得：x= ×4×8﹣ ×6×6m=﹣2m，負號表示物體在起點以左．故C正確．
D、10s內克服摩擦力做功：Wf=fs=μmgs=0.05×20×（ ×4×8+ ×6×6）J=34J．故D正確．
故選：CD．
【考點精析】通過靈活運用V-t圖象和恒力做功，掌握v-t圖像：①在速度圖像中，可以讀出物體在任何時刻的速度；②在速度圖像中，物體在一段時間內的位移大小等于物體的速度圖像與這段時間軸所圍面積的值；③在速度圖像中，物體在任意時刻的加速度就是速度圖像上所對應的點的切線的斜率；④圖線與橫軸交叉，表示物體運動的速度反向；⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運動或勻速直線運動;圖線是曲線表示物體做變加速運動；恒力的功可根據W=F·S·cosθ進行計算，本公式只適用于恒力做功即可以解答此題．