Question

16．放在水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间图象和拉力的功率与时间图象分别如图所示，则物体的质量为（g取10m/s²）（　　）

• A． 2.5kg
• B． 5kg
• C． 7.5kg
• D． 10kg

Answer 1

分析 要求物体物体的质量m，可根据在t=2s时拉力的功率P=（f+ma）v求解，故需要知道在t=2s时物体的速度v以及物体的加速度a和物体所受的摩擦力f=$\frac{P}{v}$，而根据加速度的定义式a=$\frac{△v}{△t}$即可求出物体在在0～2s内的加速度a

解答 解：对2～6 s过程，v=4m/s，P=20 W．由P=Fv，此时匀速，则f=F，根据P=fv，得f=$\frac{P}{v}=\frac{20}{4}N=5N$．
对0～2 s，由v-t图象：a=$\frac{4}{2}$ m/s²=3m/s²
第2s时，v=4  m/s，P=60 W，
而P=Fv，解得：F=$\frac{P}{v}=\frac{60}{4}N=15N$．
对0～2 s应用牛顿第二定律，F-f=ma，
15-5=m•2，
m=5 kg．
故选：B

点评 本题一方面考查读图能力，由速度图线的斜率求出加速度；另一方面要能由加速度应用牛顿运动定律求出质量