Question

2．如圖甲所示，質(zhì)量m=6kg的空木箱靜止在水平面上，某同學(xué)用水平恒力F推著木箱向前運動，1s后撤掉推力，木箱運動的v-t圖象如圖乙所示，不計空氣阻力，g取10m/s²．下列說法正確的是（　�。�

• A． 木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25
• B． 推力F的大小為20N
• C． 在0～3s內(nèi)，木箱克服摩擦力做功為450J
• D． 在0.5s時，推力F的瞬時功率為450W

Answer 1

分析 根據(jù)速度時間圖線得出勻減速直線運動的加速度大小，結(jié)合牛頓第二定律求出木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)．根據(jù)速度時間圖線求出勻加速直線運動的加速度大小，結(jié)合牛頓第二定律求出推力的大小．根據(jù)速度時間圖線圍成的面積求出位移的大小，結(jié)合摩擦力的大小求出克服摩擦力做功的大小．根據(jù)速度時間公式求出0.5s末的瞬時速度，結(jié)合P=Fv求出推力F的瞬時功率．

解答 解：A、撤去推力后，木箱做勻減速直線運動，由速度時間圖線知，勻減速直線運動的加速度大小${a}_{2}=\frac{10}{2}m/{s}^{2}=5m/{s}^{2}$，根據(jù)牛頓第二定律得，${a}_{2}=\frac{μmg}{m}=μg$，解得木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，故A錯誤．
B、勻加速直線運動的加速度大小${a}_{1}=\frac{10}{1}m/{s}^{2}=10m/{s}^{2}$，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-μmg=ma₁，解得推力F=μmg+ma₁=0.5×60+6×10N=90N，故B錯誤．
C、0-3s內(nèi)，木箱的位移x=$\frac{1}{2}×3×10m=15m$，則木箱克服摩擦力做功W_f=μmgx=0.5×60×15J=450J，故C正確．
D、0.5s時木箱的速度v=a₁t₁=10×0.5m/s=5m/s，則推力F的瞬時功率P=Fv=90×5W=450W，故D正確．
故選：CD．

點評 本題考查了牛頓第二定律、運動學(xué)公式和功率的基本運用，知道圖線的斜率表示加速度，圖線圍成的面積表示位移．