Question

質量為2kg的物體，放在動摩擦因數μ=0.1的水平面上．在水平拉力F的作用下，由靜止開始做直線運動，拉力做的功W和物體發生的位移x之間的關系如圖所示，g=10m/s²．下列說法正確的是（　　）

A、圖中OA段表示物體在做勻速直線運動

B、圖中AB段表示物體在做勻加速直線運動

C、在物體發生前9m位移的過程中拉力的最大功率為5W

D、在物體發生前9m位移的過程中拉力的最大功率為15W

Answer 1

分析：根據功的公式W=FL分析可知，在OA段和AB段物體受到恒力的作用，并且圖象的斜率表示的是物體受到的力的大小，由此可以判斷物體受到的拉力的大小，再由功率的公式可以判斷功率的大小．

解答：解：對物體受力分析，物體受到的摩擦力為
F_f=μF_N=μmg=0.1×2×10N=2N．
由圖象可知，斜率表示的是物體受到的力的大小，
OA段的拉力為5N，AB段的拉力為1.5N，
所以物體在OA段做勻加速運動，在AB段做勻減速直線運動，故A、B錯誤；
在OA段的拉力為5N，物體做加速運動，當速度最大時，拉力的功率最大，
由V=at，
X=

1

2

at²，
a=

F-Ff

m

代入數值解得，V=3m/s，
此時的最大功率為P=FV=5×3W=15W，
在AB段，物體勻減速運動，最大速度的大小為3m/s，拉力的大小為1.5N，
所以此時的最大功率為P=FV=1.5×3W=4.5W，
所以在整個過程中拉力的最大功率為15W，所以C錯誤，D正確．
故選D．

點評：本題考查了對功的公式W=FL的理解，根據圖象的分析，要能夠從圖象中得出有用的信息--斜率表示物體受到的拉力的大小，本題很好的考查了學生讀圖和應用圖象的能力．