Question

1．一質(zhì)量為m的物體靜止在水平面上，在水平方向的拉力F作用下開始運(yùn)動，在0～6s內(nèi)其運(yùn)動的速度一時問圖象1與拉力的功率-時間圖象如圖2所示，取g=10m/s²，下列判斷正確的是（　　）

• A． 拉力F的大小為4N，且保持不變
• B． 物體的質(zhì)量為3 kg
• C． 0～6 s內(nèi)物體克服摩擦力做功24J
• D． 0～6 s內(nèi)拉力做的功為156 J

Answer 1

分析 根據(jù)速度時間圖線得出物體的加速度，根據(jù)2s時的速度和功率求出0-2s內(nèi)的拉力，根據(jù)2s后的速度和功率求出拉力，從而求出摩擦力，結(jié)合牛頓第二定律求出物體的質(zhì)量．根據(jù)圖線圍成的面積求出6s內(nèi)的位移，從而求出0-6s內(nèi)克服摩擦力做功的大�。�根據(jù)動能定理求出0-6s內(nèi)拉力做功的大小．

解答 解：A、0-2s內(nèi)，物體的加速度a=$\frac{6}{2}m/{s}^{2}$=3m/s²，2s時，功率為60W，則牽引力F=$\frac{P}{v}=\frac{60}{6}N=10N$，勻速運(yùn)動時，速度為6m/s，則拉力F′=$\frac{24}{6}N=4N$．故A錯誤．
B、勻速運(yùn)動時，f=F′=4N，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-f=ma，解得質(zhì)量m=$\frac{F-f}{a}=\frac{10-4}{3}=2kg$，故B錯誤．
C、0-6s內(nèi)的位移x=$\frac{1}{2}×2×6+6×4m=30m$，則克服摩擦力做功W_f=fx=4×30J=120J，故C錯誤．
D、對全過程運(yùn)用動能定理得，$W-{W}_{f}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，解得W=120+$\frac{1}{2}×2×36$J=156J，故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評 本題考查了功率、牛頓第二定律、運(yùn)動學(xué)公式與圖線的綜合運(yùn)用，知道速度時間圖線的斜率表示加速度，圖線與時間軸圍成的面積表示位移．