Question

【题目】一物体在水平面上，受恒定的水平拉力和摩擦力作用由静止开始沿直线运动，已知在第1秒内合力对物体做的功为45J，在第1秒末撤去拉力，其v﹣t图象如图所示，g取10m/s2 ， 则（ ）

A.物体的质量为1kg
B.物体与水平面间的动摩擦因数为0.2
C.第1s内拉力对物体做的功为60J
D.第1s内摩擦力对物体做的功为60J

Answer 1

【答案】C
【解析】解：A、由图知，第1s内的位移为：x1= =1.5m，

则由动能定理可得合外力做功为：W=F合x1= mv2=45J

得：F合=30N

由图知v=3m/s，解得：m=10kg；故A错误．

B、从第1s末到4s，由动能定理得摩擦力做功为：Wf=0﹣ mv2=﹣45J，

位移为：x2= m=4.5m

又由Wf=﹣μmgx2则得 μ=﹣ = =0.1，故B错误

CD、第1s内摩擦力做功为：W′f=﹣μmgx1=﹣0.1×10×10×1.5=﹣15J，

由动能定理可知：WF﹣W′f= mv2=45J

解得，拉力对物体做的功为：WF=60J，故C正确，D错误；

故选：C

【考点精析】通过灵活运用V-t图象和动能定理的综合应用，掌握v-t图像：①在速度图像中，可以读出物体在任何时刻的速度；②在速度图像中，物体在一段时间内的位移大小等于物体的速度图像与这段时间轴所围面积的值；③在速度图像中，物体在任意时刻的加速度就是速度图像上所对应的点的切线的斜率；④图线与横轴交叉，表示物体运动的速度反向；⑤图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动；应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷即可以解答此题．