Question

质量为m=2kg的物体沿水平面向右做直线运动，t=0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，此后物体的v-t图象如图乙所示，取水平向右为正方向，g取10m／s²，则

A．物体与水平面间的动摩擦因数为

B．10s末恒力F的瞬时功率为6W

C．10s末物体在计时起点左侧4m处

D．0～10s内恒力F做功的平均功率为0.6W

Answer

D

【解析】

试题分析：设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1，则由v-t图得：加速度大小a1=2 m/s2，方向与初速度方向相反 ①

设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2，则由v-t图得：加速度大小a2=1m/s2 方向与初速度方向相反 ②

根据牛顿第二定律，有F+μmg=ma1 ③ F-μmg=ma2 ④

解①②③④得：F=3N；μ=0.05，故A错误．

10s末恒力F的瞬时功率P=Fv=3×6W=18W．故B错误．根据v-t图与横轴所围的面积表示位移得：，负号表示物体在起点以左．故C错误．0-10s内恒力F做功W=Fx=3×2J=6J，则平均功率，故D正确．故选D。

考点：牛顿第二定律；功率；v-t图线

【名师点睛】此题是对牛顿第二定律、功率及v-t图线的考查；解题时由v-t图分别求得由力F和没有力F作用时的加速度，对两段时间分别运用牛顿第二定律列式后联立求解；设10s末物体离起点点的距离为d，d应为v-t图与横轴所围的上下两块面积之差．根据功的公式求出力F做功的大小，结合平均功率的公式求出10s内恒力F的平均功率。