Question

静止在水平面上的滑块，从t=0时刻开始受到水平拉力的作用，滑块的速度-时间图象和水平拉力的功率-时间图象分别如图甲、乙所示，则（取g=10m/s²）（　　）

A．在0～2s内滑块所受的拉力为2N

B．在0～5s内拉力做的功为40J

C．滑块与水平面间的动摩擦因素为0.5

D．滑块的质量为0.8kg

Answer 1

分析：速度图象的“面积”表示位移．0～2s内物体做匀加速运动，由速度图象的斜率求出加速度，2～6s内物体做匀速运动，拉力等于摩擦力，由P=Fv求出摩擦力，再由图读出P=20W时，v=5m/s，由P=Fv求出0～2s内的拉力，由W=Fx求出0～2s内的拉力做的功，由W=Pt求出2～6s内拉力做的功．

解答：解：A、在0～2s内，物体的加速度为：a=

△v

△t

=

5

2

m/s²=2.5m/s²，由图，当P=20W时，v=5m/s，得到拉力为：
F₁=

P

v

=4N；A错误
B、0～2s内物体的位移大小为：x₁=

1

2

×5×2m=5m，则拉力做功为：W₁=F₁x₁=4×5J=20J．
2～5s内拉力做的功为：W₂=Pt=10×3J=30J．所以0～5s内拉力做的功为：W=W₁+W₂=50J．故B错误．
C、D在0～2s内，根据牛顿第二定律得：F₁-μmg=ma，代入得：4-10μm=2.5m；
在2～5s内，物体做匀速运动，合力做零，拉力为 F₂=

P

v

=

10

5

N=2N，根据平衡条件得：μmg=F₂；代入得：10μm=2；
联立上两式得：m=0.8kg，μ=0.25，故C错误，D正确．
故选：D

点评：本题解题关键是理解图象的物理意义．求功的方法通常有三种：一是W=Flcosθ，F应是恒力；二是W=Pt，P恒定；三是动能定理，特别是在计算变力做功的时候．