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9.質量為2kg的物體,放在動摩擦因數(shù)μ=0.1的水平面上,在水平拉力的作用下由靜止開始運動,水平拉力做的功W和物體隨位置x變化的關系如圖.取重力加速度g取10m/s2,則( �。�
A.x=0m至x=3m的過程中,物體的加速度是2.5m/s2
B.x=6m時,拉力的功率是6W
C.x=0m至x=9m過程中,克服摩擦力做的功是27J
D.x=3m至x=9m過程中,合外力做的功是12J

分析 根據(jù)W-s圖線的斜率求出兩段過程中的拉力大小,結合牛頓第二定律求出加速度,分析出物體在整個過程中的運動規(guī)律,結合P=Fv求解瞬時功率.根據(jù)摩擦力的大小,結合位移大小求出克服摩擦力做功的大小.根據(jù)動能定理求出x=3m至x=9m過程中合外力做功大�。�

解答 解:A、由W-s圖線可知,x=0m至x=3m的過程中,水平拉力F1=153N=5N,根據(jù)牛頓第二定律得,物體的加速度{a}_{1}=\frac{{F}_{1}-μmg}{m}=\frac{5-0.1×20}{2}m/{s}^{2}=1.5m/{s}^{2},故A錯誤.
B、物體運動到x=3m時的速度{v}_{1}=\sqrt{2{a}_{1}{x}_{1}}=\sqrt{2×1.5×3}m/s=3m/s,x=3m到x=9m過程中的水平拉力{F}_{2}=\frac{27-15}{6}N=2N,由于F2=f,可知物體做勻速直線運動,x=6m時,拉力的功率P=F2v1=2×3W=6W,故B正確.
C、x=0m至x=9m過程中,克服摩擦力做功Wf=μmgx=0.1×20×9J=18J,故C錯誤.
D、x=3m至x=9m過程中,物體做勻速直線運動,動能的變化量為零,則合外力做功為零,故D錯誤.
故選:B.

點評 本題考查了動能定理、牛頓第二定律和運動學公式的綜合運用,理清物體在整個過程中的運動規(guī)律是解決本題的關鍵,知道圖線的斜率表示水平拉力.

練習冊系列答案
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A.兩車的位移之比為12:11B.玩具車A的功率變?yōu)樵瓉淼?倍
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