Question

2．放在粗糙水平面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內(nèi)其速度與時(shí)間的圖象和該拉力的功率與時(shí)間的圖象分別如圖甲、乙所示．下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 0～6s內(nèi)物體的位移大小為30m
• B． 0～6s內(nèi)拉力做的功為60J
• C． 合外力在0～6s內(nèi)做的功與0～2s內(nèi)做的功相等
• D． 滑動(dòng)摩擦力的大小為5N

Answer 1

分析 速度圖象的“面積”表示位移．0～2s內(nèi)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，由速度圖象的斜率求出加速度，2～6s內(nèi)物體做勻速運(yùn)動(dòng)，拉力等于摩擦力，由P=Fv求出摩擦力，再由圖讀出P=30W時(shí)，v=6m/s，由F=$\frac{P}{v}$求出0～2s內(nèi)的拉力，由W=Fx求出0～2s內(nèi)的拉力做的功，由W=Pt求出2～6s內(nèi)拉力做的功．

解答 解：A、0～6s內(nèi)物體的位移大小x=$\frac{1}{2}×（4+6）×6m=30m$，故A正確．
B、在0～2s內(nèi)，物體的加速度a=$\frac{△v}{△t}=\frac{6}{2}m/{s}^{2}=3m/{s}^{2}$，由圖，當(dāng)P=30W時(shí)，v=6m/s，得到牽引力F=$\frac{P}{v}=5N$，在0～2s內(nèi)物體的位移為x₁=6m，則拉力做功為W₁=Fx₁=5×6J=30J．2～6s內(nèi)拉力做的功W₂=Pt=10×4J=40J．所以0～6s內(nèi)拉力做的功為W=W₁+W₂=70J．故B錯(cuò)誤．
C、在2～6s內(nèi)，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，合力做零，則合外力在0～6s內(nèi)做的功與0～2s內(nèi)做的功相等．故C正確．
D、在2～6s內(nèi)，v=6m/s，P=10W，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力f=F，得到f=F=$\frac{P}{v}=\frac{10}{6}N=\frac{5}{3}N$，故D錯(cuò)誤．
故選：AC．

點(diǎn)評(píng) 本題解題關(guān)鍵是理解圖象的物理意義．求功的方法通常有三種：一是W=Flcosθ，F(xiàn)應(yīng)是恒力；二是W=Pt，當(dāng)P恒定時(shí)；三是動(dòng)能定理，特別是在計(jì)算變力做功的時(shí)候．