Question

一個質(zhì)量為0.3kg的物體沿水平面做直線運動，如圖所示，圖線A表示物體受水平拉力時的v-t圖象，圖線B表示撤去水平拉力后物體繼續(xù)運動的v-t圖象，取g=10m/s²．求：
（1）水平拉力的大小；
（2）0～3s內(nèi)，水平拉力對物體所做的功．

Answer 1

分析：（1）由圖可以知道兩個階段的加速度，然后列牛頓第二定律可以解得拉力．
（2）由v-t圖面積代表位移，可以由圖得到物體位移，進(jìn)而可以得到拉力的功．

解答：解：（1）0～3秒內(nèi)加速度大于3～6秒內(nèi)加速度，所以拉力與摩擦力同向．
設(shè)拉力大小為F，摩擦力大小為f，取f的方向為正方向．
第一階段：加速度大小為  a1=

△v

△t

=

2

3

m/s2
F+f=ma₁
第二階段：加速度大小為  a1=

△v

△t

=

1

3

m/s2
f=ma₂
聯(lián)合可得：F+ma₂=ma₁
F+0.3×

1

3

=0.3×

2

3

解得：
F=0.1N
（2）由圖可知0～3秒內(nèi)物體的位移s：s=

3+5

2

×3m=12m
水平拉力F與位移方向相反則拉力做的功為：W=-F?s=-0.1×12=-1.2J
答：（1）水平拉力為0.1N
（2）0～3s內(nèi)，水平拉力對物體所做的功-1.2J

點評：重點是對圖象的讀取，要能根據(jù)圖象判定物體的運動性質(zhì)，會利用圖象得到加速度，這是v-t圖象的基本識別要求．