Question

質(zhì)量為1kg的物體在水平方向成37°斜向下的恒定推力F作用下沿粗糙的水平面運動，1s后撤掉推力F，其運動的v-t圖像如圖所示（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）下列說法正確的是（ ）

A.在0~2s內(nèi)，合外力一直做正功

B.推力F等于24N

C.在0~3s內(nèi)，物體克服摩擦力做功120J

D.在0~2s內(nèi)，合外力平均功率為6.25W

 

Answer 1

CD

【解析】

試題分析：由速度時間圖象可知在0～1s內(nèi)，物體的速度增大，動能增大，在1～2s內(nèi)，速度減小，動能減小，根據(jù)動能定理可知合外力先做正功后做負功．A錯誤；設(shè)物體在0～1s內(nèi)和1～2s內(nèi)的加速度大小分別為a1和a2．由圖象斜率等于加速度，可得：a1=10m/s2，a2=5m/s2．根據(jù)牛頓第二定律得：Fcos37°-f1=ma1；f1=μ（Fsin37°+mg）；f2=μmg=ma2

聯(lián)立解得：F=30N，f1=14N，f2=5N，B錯誤；在0～1s內(nèi)，物體的位移為：=5m，物體克服摩擦力做功為：Wf1=f1x1=14×5J=70J ，在1～3s內(nèi)，物體的位移為：=10m，物體克服摩擦力做功為：Wf2=f2x2=5×10J=50J，故在0～3s內(nèi)，物體克服摩擦力做功為120J．C正確；在0～2s內(nèi)，合外力做功等于動能的變化，為：W合=mv2=×1×52J=12.5J，其平均功率為：=6.25W，D正確。

考點：本題考查動能定理、牛頓運動定律。