Question

3．質(zhì)量m=2kg的物塊放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，物塊動(dòng)能E_k與其發(fā)生位移x之間的關(guān)系如圖所示．已知物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． x=1m時(shí)物塊的速度大小為2m/s
• B． x=3m時(shí)物塊的加速度大小為1.25m/s²
• C． 在前2m位移的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊所經(jīng)歷的時(shí)間為2s
• D． 在前4m位移的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中拉力對(duì)物塊做的功為25J

Answer 1

分析 A、根據(jù)圖象得出x=1m時(shí)的動(dòng)能，從而求出物塊的速度．
B、對(duì)x=2m到x=4m段運(yùn)用動(dòng)能定理，求出水平拉力的大小，根據(jù)牛頓第二定律求出物塊的加速度．
C、根據(jù)動(dòng)能定理求出前2m內(nèi)水平拉力的大小，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．
D、根據(jù)動(dòng)能定理求出前4m內(nèi)拉力對(duì)物塊所做的功．

解答 解：A、根據(jù)圖象知，x=1m時(shí)，動(dòng)能為2J，即$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=2J，解得：v=$\sqrt{2}$m/s．故A錯(cuò)誤．
B、對(duì)x=2m到x=4m段運(yùn)用動(dòng)能定理，有：Fx-μmgx=△E_k，解得：F=6.5N．
加速度為：a=$\frac{F-μmg}{m}$=$\frac{6.5-0.2×2×10}{2}$=1.25m/s²．故B正確．
C、對(duì)前2m運(yùn)用動(dòng)能定理得：Fx-μmgx=△E_k，解得：F=6N，
物體的加速度為：a=$\frac{F-μmg}{m}$=1m/s²，
末速度為：v=$\sqrt{\frac{2{E}_{k}}{m}}$=$\sqrt{\frac{8}{2}}$=2m/s，
根據(jù)v=at得：t=2s．故C正確．
D、對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得：W_F-μmgs=△E_k，解得：W_F=25J．故D正確．
故選：BCD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生的讀圖能力，能夠從圖中獲取信息，以及能夠靈活運(yùn)用動(dòng)能定理和牛頓第二定律．