Question

如圖（甲）所示，質(zhì)量m=0.5kg，初速度υ₀=10m/s的物體，受到一個(gè)與初速方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑動(dòng)，經(jīng)3s撤去外力，直到物體停止，整個(gè)過程物體的υ-t圖象如圖（乙）所示，g取10m/s²，則下列判斷正確的是（　�。�

A．物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2

B．0～2s內(nèi)F做的功為8J

C．0～7s內(nèi)物體由于摩擦產(chǎn)生的熱量為22.5J

D．0～7s內(nèi)物體滑行的總位移為29m

Answer 1

分析：撤去外力靠摩擦力做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合速度時(shí)間圖線求出物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)以及拉力的大小．求出0到3s內(nèi)的位移，從而求出拉力做的功．根據(jù)速度時(shí)間圖線求出整個(gè)過程中的位移．

解答：解：A、根據(jù)圖象，撤去拉力后，加速度大小a₂=1m/s²=1m/s²．根據(jù)牛頓第二定律得，μmg=ma₂，解得μ=0.1．A錯(cuò)誤；
B、有拉力時(shí)，有F+μmg=ma₁，根據(jù)圖線知a₁=2m/s²．
解得F=0.5N．0～3s內(nèi)的位移x=v₀t-

1

2

a₁t²=10×3-

1

2

×2×9m=21m，則F做的功W_F=-Fx=-10.5J．故B錯(cuò)誤．
C、0～7s內(nèi)物體位移為x=

4+10

2

×3+

4×4

2

m=29m，則克服摩擦力做功W_f=μmgx=0.5×29J=14.5J，C錯(cuò)誤D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了速度時(shí)間圖線，牛頓第二定律，綜合性較強(qiáng)，關(guān)鍵能從圖線中獲取信息，結(jié)合這些知識(shí)綜合求解．