Question

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

• A． 拉力F做功150 J
• B． 拉力F做功350 J
• C． 物體克服摩擦力做功100 J
• D． 物體克服摩擦力做功175 J

Answer 1

分析 根據(jù)速度圖象的斜率等于物體的加速度，由數(shù)學(xué)知識(shí)求出斜率，得到加速度．對(duì)勻加速和勻減速兩個(gè)過程，運(yùn)用牛頓第二定律求出拉力和滑動(dòng)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：根據(jù)速度時(shí)間圖象的斜率等于物體的加速度，則前2秒的加速度為：a₁=$\frac{10-5}{2}$=2.5 m/s²．
2～6秒的加速度大小為：a₂=$\frac{10-0}{6-2}$=2.5 m/s²．
對(duì)于兩段運(yùn)動(dòng)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．
前2秒位移為：x₁=$\frac{1}{2}$×（5+10）×2 m=15 m，
2秒～6秒位移為：x₂=$\frac{1}{2}$×（10+0）×4 m=20 m
拉力做功為：W_F=Fx₁=150 J，
整個(gè)過程中克服摩擦力做功為：W_Ff=F_f（x₁+x₂）=175 J．故AD正確，BC錯(cuò)誤；
故選：AD

點(diǎn)評(píng) 本題是速度圖象與牛頓第二定律、功等等知識(shí)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(dòng)能定理求解克服摩擦力做的功．