Question

15．一质量为2kg的物体，在水平恒定拉力的作用下以一定的初速度在粗糙的水平面上做匀速运动，当运动一段时间后，拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动，图中给出了拉力随位移变化的关系图象．已知重力加速度g=10m/s²，由此可知（　　）

• A． 物体与水平面间的动摩擦因数为0.35
• B． 减速过程中拉力对物体所做的功约为13J
• C． 匀速运动时的速度约为5m/s
• D． 减速运动的时间约为3s

Answer 1

分析 物体做匀速运动时，受力平衡，拉力等于摩擦力，根据滑动摩擦定律求解动摩擦因数，图象与坐标轴围成的面积表示拉力做的功，从而求出合外力做的功，根据动能定理求出初速度．根据运动过程分析减速运动的时间．

解答 解：A、物体做匀速运动时，受力平衡，则f=F=7N，所以μ=$\frac{f}{{F}_{N}}$=$\frac{7}{2×10}$=0.35，故A正确；
B、4m后物体做减速运动，图象与坐标轴围成的面积表示拉力做的功，则由图象中减速过程包括的方格数可知，减速过程拉力做功等于：W_F=13×1J=13J，故B正确；
C、减速过程滑动摩擦力做的功：W_f=-μmgx=-7×（11-4）=-49J，
所以合外力做的功为：W_合=-49+13=-36J，
根据动能定理可得：W_合=0-$\frac{1}{2}$mv²；
解得：v=$\sqrt{\frac{-2{W}_{合}}{m}}$=$\sqrt{\frac{2×36}{2}}$=6m/s，故C错误；
D、由于物体做变加速运动，具体运动过程无法分析，故无法确定减速的时间，故D错误；
故选：AB．

点评 本题要注意根据位移公式及图象迁移应用其结论：F-X图象中图象与x轴围成的面积表示力所做的功．