问题
选择题
质量为1kg的物体在水平方向成37°斜向下的恒定推力F作用下沿粗糙的水平面运动,1s后撤掉推力F,其运动的v-t图像如图所示(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)下列说法正确的是( )
A.在0~2s内,合外力一直做正功
B.推力F等于24N
C.在0~3s内,物体克服摩擦力做功120J
D.在0~2s内,合外力平均功率为6.25W
答案
CD
题目分析:由速度时间图象可知在0~1s内,物体的速度增大,动能增大,在1~2s内,速度减小,动能减小,根据动能定理可知合外力先做正功后做负功.A错误;设物体在0~1s内和1~2s内的加速度大小分别为a1和a2.由图象斜率等于加速度,可得:a1=10m/s2,a2=5m/s2.根据牛顿第二定律得:Fcos37°-f1=ma1;f1=μ(Fsin37°+mg);f2=μmg=ma2
联立解得:F=30N,f1=14N,f2=5N,B错误;在0~1s内,物体的位移为:=5m,物体克服摩擦力做功为:Wf1=f1x1="14×5J=70J" ,在1~3s内,物体的位移为:
=10m,物体克服摩擦力做功为:Wf2=f2x2=5×10J=50J,故在0~3s内,物体克服摩擦力做功为120J.C正确;在0~2s内,合外力做功等于动能的变化,为:W合=
mv2=
×1×52J=12.5J,其平均功率为:
=6.25W,D正确。