Question

16．物體放在水平地面上，在水平拉力的作用下，沿水平方向運(yùn)動，在0～6s內(nèi)其速度與時間關(guān)系的圖象和拉力的功率與時間關(guān)系的圖象如圖所示，由圖象可以求得（取g=10m/s²）（　　）

• A． 物體的質(zhì)量為5kg
• B． 物體的質(zhì)量為10kg
• C． 摩擦力做功25J
• D． 摩擦因數(shù)μ=0.5

Answer 1

分析 勻速運(yùn)動時拉力等于摩擦力，拉力的功率不變，根據(jù)兩圖象求出勻速運(yùn)動時的拉力，即摩擦力．根據(jù)P-t圖線求出勻加速運(yùn)動時的拉力，再根據(jù)勻加速運(yùn)動的v-t圖線求出物體的質(zhì)量．
根據(jù)速度時間圖線圍成的面積求出物體的位移大小，從而得出摩擦力做功的大小．
根據(jù)摩擦力的大小以及物體的質(zhì)量求出動摩擦因數(shù)．

解答 解：物體勻速直線運(yùn)動時的拉力功率P=10W，速度為2m/s，根據(jù)P=F₂v知，拉力F₂=$\frac{P}{v}=\frac{10}{2}N=5N$，則滑動摩擦力f=F=5N．
物體做勻加速直線運(yùn)動的加速度a=$\frac{2}{2}m/{s}^{2}=1m/{s}^{2}$，
由P-t圖線知，勻加速直線運(yùn)動的拉力${F}_{1}=\frac{{P}_{1}}{{v}_{1}}=\frac{30}{2}N=15N$，
根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)₁-f=ma，解得m=$\frac{{F}_{1}-f}{a}=\frac{15-5}{1}kg=10kg$，故B正確，A錯誤．
物體運(yùn)動的位移x=$\frac{1}{2}×2×2+2×4m=10m$，可知摩擦力做功W_f=-fx=-5×10J=-50J，故C錯誤．
動摩擦因數(shù)$μ=\frac{f}{mg}=\frac{5}{100}=0.05$，故D錯誤．
故選：B．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵根據(jù)圖象理解物體的運(yùn)動，然后結(jié)合功率和動力學(xué)知識求解．知道速度時間圖線的斜率表示加速度，圖線圍成的面積表示位移．