物体放在水平面上,受到的水平拉力F随时间t变化的图象如图甲所示,物体受力后的运动速度v随时间t变化的图象如图乙所示.在整个过程中,下列说法正确的是( )A. 拉力做功为40 JB. 物体克服摩擦力做功为16 JC. 合力做功为24 JD. 以上结果都不对
问题描述:
物体放在水平面上,受到的水平拉力F随时间t变化的图象如图甲所示,物体受力后的运动速度v随时间t变化的图象如图乙所示.在整个过程中,下列说法正确的是( )
A. 拉力做功为40 J
B. 物体克服摩擦力做功为16 J
C. 合力做功为24 J
D. 以上结果都不对
答
由v-t图知物体在0~2 s内静止,x1=0,
2~6 s内做匀加速运动,位移x2=
×4×3 m=6 m,1 2
在6~8 s内做匀速运动,位移x3=3×2 m=6 m,
且水平面对物体的滑动摩擦力大小为Ff=F3=2 N,
8~10 s内做匀减速运动,位移x4=
×2×3 m=3 m,1 2
所以拉力做功为WF=F2x2+F2x3=3×6 J+2×6=30 J;
物体克服摩擦力做功WFf=Ff(x2+x3+x4)=2×15 J=30 J;
合力做功等于物体动能的变化等于零.故ABC错误,D正确
故选:D.
答案解析:结合物体的速度时间图线求出加速度,以及物体的位移,根据牛顿第二定律求出物体的质量.根据动能定理求出合力做功的大小.
考试点:功的计算.
知识点:本题考查了牛顿第二定律、动能定理、功率、速度时间图线的综合运用,综合性较强,难度中等,是道好题