Question

13．一個(gè)放在水平面上的物體質(zhì)量為2kg，在沿水平方向的拉力作用下運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，已知地面與物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，則在0～4.0s的時(shí)間內(nèi)，取g=10m/s²（　　）

• A． 合外力對(duì)物體做的功為4J
• B． 物體克服摩擦力做的功為16J
• C． 拉力對(duì)物體所做的功為48J
• D． 4s末拉力的瞬時(shí)功率為48W

Answer 1

分析 分析物體的受力情況：水平方向受到拉力和滑動(dòng)摩擦力．從v-t圖象讀出物體的加速度和位移，根據(jù)牛頓第二定律求出拉力，由功的公式W=Fx求出拉力做的功．再根據(jù)功率公式P=Fv，求出拉力做功的瞬時(shí)功率．

解答 解：由圖可知：a=1m/s²      位移：x=$\frac{4.0×4.0}{2}$=8m     
由牛頓第二定律：F-f=ma  得：F=f+ma=μmg+ma=（0.2×2×10+2×1）N=6N
A、合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化，即：${W}_{總}(cāng)=\frac{1}{2}m{v}^{2}-0=\frac{1}{2}×2×{4}^{2}=16$J．故A錯(cuò)誤；
B、物體克服摩擦力做的功為：W₁=fx=μmg•x=0.2×2×10×8=32J．故B錯(cuò)誤；
C、拉力做的功：W_F=F•x=6×8J=48J．故C正確；
D、4s末物體的速度是4m/s，所以4s末拉力的瞬時(shí)功率為：P=Fv=6×4=24W：故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 物理圖象可以形象直觀表示物體的運(yùn)動(dòng)情況，往往運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)理解圖象的物理意義．如v-t圖象的斜率表示加速度，“面積”表示位移．有時(shí)還要研究截距、交點(diǎn)的意義．