Question

【題目】一物體在水平面上，受恒定的水平拉力和摩擦力作用由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，已知在第1秒內(nèi)合力對物體做的功為45J，在第1秒末撤去拉力，其v﹣t圖象如圖所示，g取10m/s2 ， 則（ ）

A.物體的質(zhì)量為1kg
B.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2
C.第1s內(nèi)拉力對物體做的功為60J
D.第1s內(nèi)摩擦力對物體做的功為60J

Answer 1

【答案】C
【解析】解：A、由圖知，第1s內(nèi)的位移為：x1= =1.5m，

則由動(dòng)能定理可得合外力做功為：W=F合x1= mv2=45J

得：F合=30N

由圖知v=3m/s，解得：m=10kg；故A錯(cuò)誤．

B、從第1s末到4s，由動(dòng)能定理得摩擦力做功為：Wf=0﹣ mv2=﹣45J，

位移為：x2= m=4.5m

又由Wf=﹣μmgx2則得 μ=﹣ = =0.1，故B錯(cuò)誤

CD、第1s內(nèi)摩擦力做功為：W′f=﹣μmgx1=﹣0.1×10×10×1.5=﹣15J，

由動(dòng)能定理可知：WF﹣W′f= mv2=45J

解得，拉力對物體做的功為：WF=60J，故C正確，D錯(cuò)誤；

故選：C

【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用V-t圖象和動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用，掌握v-t圖像：①在速度圖像中，可以讀出物體在任何時(shí)刻的速度；②在速度圖像中，物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時(shí)間軸所圍面積的值；③在速度圖像中，物體在任意時(shí)刻的加速度就是速度圖像上所對應(yīng)的點(diǎn)的切線的斜率；④圖線與橫軸交叉，表示物體運(yùn)動(dòng)的速度反向；⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng);圖線是曲線表示物體做變加速運(yùn)動(dòng)；應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問題，都可以用動(dòng)能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡捷即可以解答此題．