一物体在水平面上,受恒定的水平拉力和摩擦力作用沿直线运动,已知在第一秒内合力对物体做的功为45J,在第一秒末撤去拉力(g=10m/s2),其v-t图像如图5所示,则( )。

admin2021-04-06  14

问题 一物体在水平面上,受恒定的水平拉力和摩擦力作用沿直线运动,已知在第一秒内合力对物体做的功为45J,在第一秒末撤去拉力(g=10m/s2),其v-t图像如图5所示,则(       )。

选项 A、物体的质量为10kg
B、物体与水平面的动摩擦因数为0.2
C、第一秒内摩擦力对物体做的功为60J
D、第一秒内拉力对物体做的功为80J

答案A

解析 由图像可知物体在第一秒内的位移x1=[(0+3)×1]/2=1.5m,加速度a1=(3-0)/1=3m/s2,第一秒内合力F=W/x=45J/1.5m=30N,物体质量m=F/a1=30/3=10kg,A项正确。由图像可知物体在后3s内的加速度a2=(0-3)/3=-1m/s2,此时物体只受滑动摩擦力作用,所以滑动摩擦力Ff=ma2=10×(-1)N=-10N,动摩擦因数μ=Ff/mg=10/(10×10)=0.1,B项错误。第一秒内摩擦力对物体做的功为W1=Ffx1=(-10)×1.5J=-15J,C项错误。设第一秒内拉力对物体做的功为W2,则有W1+W2=W,解得W2=60J,D项错误。故本题选A。
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