Question

質(zhì)量為m=20kg的物體，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)．0～2.0s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相反，2.0s～4.0s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相同，物體的速度-時(shí)間圖象如圖所示，已知g取10m/s²．則（　�。�

A．物體在0～4 s內(nèi)通過的位移為8 m

B．拉力F的大小為100 N

C．物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2

D．物體克服摩擦力做的功為480 J

Answer 1

分析：速度-時(shí)間圖象的“面積”表示物體的位移，斜率表示物體的加速度．分別求出勻減速運(yùn)動(dòng)和勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小，根據(jù)牛頓第二定律列方程，求解拉力大小和動(dòng)摩擦因數(shù)．摩擦力的方向始終與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，總做負(fù)功，由功的公式計(jì)算物體克服摩擦力做的功．

解答：解：
A、根據(jù)v-t圖象可知，物體在0～2s內(nèi)通過的位移大小為x₁=

10+0

2

×2m=10m，在2～4s內(nèi)通過的位移大小為x₂=

0+2

2

×2m=2m，由于物體先正方向后負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則物體在0～4s內(nèi)通過的位移為x=x₂-x₁=8m．故A正確．
B、0～2s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a₁=5 m/s²，2s～4s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a₂=1m/s²，根據(jù)牛頓第二定律得
             F+F_f=ma₁ ①
             F-F_f=ma₂ ②
    又F_f=μmg，解得：F=60N、μ=0.2．故B錯(cuò)誤，C正確；
D、由于摩擦力始終對(duì)物體做負(fù)功，根據(jù)圖象可求得物體通過的路程為12m，由W_f=μmgx可得物體克服摩擦力做的功為480 J，故D正確．
故選ACD

點(diǎn)評(píng)：本題是速度圖象與牛頓第二定律的綜合應(yīng)用，關(guān)鍵根據(jù)圖象的斜率求解加速度．