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(2014•鹰潭二模)如图1所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动.通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图2所示.取g=10m/s2.则(

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(2014•鹰潭二模)如图1所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动.通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图2所示.取g=10m/s2.则(  )

A.物体的质量m=3.0kg
B.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20
C.第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0J
D.前2s内推力F做功的平均功率
.
P
=3W
▼优质解答
答案和解析
A、由速度时间图象可以知道在2-3s的时间内,物体匀速运动,处于受力平衡状态,所以滑动摩擦力的大小为2N,
在1-2s的时间内,物体做匀加速运动,直线的斜率代表加速度的大小,所以a=
2−0
1
=2m/s2,由牛顿第二定律可得F-f=ma,所以m=
F−f
a
=
3−2
2
kg=0.5kg,所以A错误;
B、由f=μFN=μmg,所以:μ=
f
mg
=
2
5
=0.4,所以B错误;
C、第二秒内物体的位移是:x=
1
2
at2=
1
2
×2×1=1m,摩擦力做的功为:W=fx=-2×1J=-2J,故克服摩擦力所做的功为2.0J;故C正确;
在第一秒内物体没有运动,只在第二秒运动,F也只在第二秒做功,F的功为:W=Fx=3×1J=3J,所以前2S内推力F做功的平均功率为:P=
W
t
=
3
2
W=1.5W,所以D错误.
故选:C.