Question

5．如圖甲所示，一物塊在水平拉力的作用下由靜止開始運動，物塊速度與時間關(guān)系的v-t圖象如圖乙所示，已知物塊的質(zhì)量m=2kg，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s²，則（　�。�

• A． 物塊在位移x=1m時的速度大小為2m/s
• B． 物塊在前2s時間內(nèi)受到的拉力大小為4N
• C． 物塊在后2s時間內(nèi)受到的拉力做功為25J
• D． 物塊在t=1s時受到的拉力的功率為6W

Answer 1

分析 A、根據(jù)速度時間圖象求前2s的加速度，再由速度位移關(guān)系式求物塊在位移x=1m時的速度大小；
B、根據(jù)牛頓第二定律求出前2s時間受到的拉力；
C、根據(jù)圖象求出后2s的加速度，根據(jù)牛頓第二定律求出拉力大小，由圖象面積求位移，格局W=Fs求后2s拉力做功；
D、求出物塊在t=1s時的速度，根據(jù)P=Fv拉力的功率；

解答 解：A、物塊在2s內(nèi)的加速度$a=\frac{2}{2}m/{s}_{\;}^{2}=1m/{s}_{\;}^{2}$，${v}_{\;}^{2}=2ax$，代入得x=1m時物塊的速度大小為$\sqrt{2}m/s$，故A錯誤；
B、由牛頓第二定律得F-μmμg=ma，代入數(shù)據(jù)：F-0.2×20=2×1，解得：F=6N，即前2s時間內(nèi)拉力大小為6N，故B錯誤；
D、由v=at得物塊在t=1s時的速度大小為1m/s，所以拉力的功率P=Fv=6×1W=6W，故D正確；
C、因物塊在后2s的加速度為$a=0.5m/{s}_{\;}^{2}$，由牛頓第二定律得F-μmg=ma代入數(shù)值得物塊在后2s時間內(nèi)的拉力大小為5N，2s內(nèi)位移大小為$\frac{2+3}{2}×2=5m$，根據(jù)W=Fs=5×5=25J，故C正確；
故選：CD

點評 注意v-t圖象的特點：斜率表示加速度，面積表示位移；注意平均功率和瞬時功率的區(qū)別，能靈活運用牛頓第二定律和運動學(xué)公式求解．