Question

一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的物體沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，v-t圖象如下圖所示．t=2s前有一水平拉力作用在物體上，t=2s后撤去拉力，物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)．下列說(shuō)法正確的是（　�。�（g取10m/s²）

• A、物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.04
• B、拉力的大小為0.3N，方向與摩擦力方向相同
• C、0～7s內(nèi)因摩擦產(chǎn)生的熱量為1.52J
• D、0～7s內(nèi)動(dòng)能的減少量為1.52J

Answer 1

分析：根據(jù)速度圖象的斜率等于加速度，求出加速度，由牛頓第二定律求解水平拉力和摩擦力的大小．由圖象的“面積”求出0-7s內(nèi)物體的位移x，由W=fx求摩擦力對(duì)物體做功，從而求出因摩擦產(chǎn)生的熱量．根據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式求出動(dòng)能的變化量．由f=μmg求解動(dòng)摩擦因數(shù)．

解答：解：A、根據(jù)速度圖象的斜率等于加速度，得物體的加速度大小為：
  0-2s內(nèi)：a₁=

△v

△t

=

6-3

2

=1.5m/s2，
  2-6s內(nèi)：a₂=

△v

△t

=

3-1

5

=0.4m/s2，
根據(jù)牛頓第二定律得：2-6s內(nèi)：摩擦力大小為f=ma₂=0.2×0.4=0.08N
所以μ=

f

mg

=

0.08

2

=0.04，故A正確；
B、因?yàn)橛蒄時(shí)比沒有F時(shí)的加速度大，所以拉力方向與摩擦力方向相同，
根據(jù)牛頓第二定律得：F+f=ma₁
解得：F=ma₁-f=0.2×1.5-0.08=0.22，故B錯(cuò)誤；
C、0～7s內(nèi)因摩擦產(chǎn)生的熱量Q=fs=0.08×[

1

2

×(3+6)×2+

1

2

×(1+3)×5]=1.52J，故C正確；
D、0～7s內(nèi)動(dòng)能的變化量△EK=

1

2

mv2-

1

2

mv02=

1

2

×0.2×1-

1

2

×0.2×36=-3.5J，所以0～7s內(nèi)動(dòng)能的減少量為3.5J，故D錯(cuò)誤．
故選：AC．

點(diǎn)評(píng)：本題在根據(jù)識(shí)別圖象的兩個(gè)意義：斜率等于加速度、“面積”大小等于位移x的基礎(chǔ)上，由W=fx求摩擦力對(duì)物體做功，由f=μmg求解動(dòng)摩擦因數(shù)．