Question

14．质量为1kg的物块在水平拉力的作用下，以一定的初速度沿水平面滑行，物块与水平面间的摩擦因数μ=0.4，利用速度传感器在计算机屏幕上得到其速度随时间的变化关系如图所示，则物块（　　）

• A． 0～1s内的拉力大小为8N
• B． 0～1s内的拉力大小为2N
• C． 1～3s内的拉力大小为2N
• D． 0～3s内的拉力做功16J

Answer 1

分析 根据v-t图象的斜率求解加速度，根据牛顿第二定律求拉力的大小；
根据v-t图象与时间轴包围的面积求解位移大小，根据动能定理求解拉力做的功．

解答 解：AB．由速度图象可知，0～1s内的加速度大小为：a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{6-0}{1-0}$=6m/s²，物体正向做匀减速运动，所以由牛顿第二定律可得：μmg+F=ma，代入数据解得：F=2N，故A错误，B正确；
C．由速度图象可知，1～3s内的加速度大小为：a=$\frac{△v}{△t}$=1m/s²，物体反向做匀加速运动，所以由牛顿第二定律可得：F-μmg=ma，代入数据解得：F=5N，故C错误；
D.0～1s内的位移为：s₁=$\frac{1}{2}$×1×6=3m，1～3s内的为：s₂=$\frac{1}{2}$×2×2=2m，0～3s内拉力做功由动能定理可得：W_F-μmg（s₁+s₂）=$\frac{1}{2}$m${v}_{3}^{2}$-$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$，代入数据解得：W_F=4J，故D错误．
故选：B．

点评 解决本题的关键是要知道速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移．