Question

17．如图甲所示为一风力实验示意图．开始时，质量为m=1kg的小球穿在固定的足够长的水平细杆上，并静止于O点．现用沿杆向右的恒定风力F作用于小球上，经时间t₁=0.4s后撤去风力．小球沿细杆运动的v-t图象如图乙所示（g取10m/s²）．则小球沿细杆滑行的距离x与风力F的大小分别为（　　）

• A． x=1.2m
• B． x=1 m
• C． F=7.5 N
• D． F=5 N

Answer 1

分析 v-t图象三角形的中位线对应值等于平均速度大小，由x=t求位移，速度时间图象中的斜率表示加速度，求出减速阶段的加速度大小，然后根据牛顿第二定律列方程求F．

解答 解：A、由图象可得整个过程中的平均速度$\overline{v}$=1m/s，
故小球沿细杆滑行的距离x=$\overline{v}$t=1×1.2=1.2m，故A正确，B错误；
C、减速阶段的加速度大小a₂=$\frac{△{v}_{2}}{△{t}_{2}}=\frac{2}{1.2-0.4}=2.5m/{s}^{2}$，
加速阶段的加速度大小a₁=$\frac{△{v}_{1}}{△{t}_{1}}=\frac{2}{0.4}=5m/{s}^{2}$
根据牛顿第二定律得：f=ma₂，
F-f=ma₁
解得：F=7.5N，故C正确，D错误．
故选：AC

点评 本题要求同学们知道速度时间图象的斜率表示加速度，能正确对小球进行受力分析，运用牛顿第二定律解题，难度适中．