Question

质量为2kg的物体，放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上．在水平拉力F的作用下，由静止开始做直线运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，g=10m/s²．下列说法正确的是（ ）

A．图中OA段表示物体在做匀速直线运动
B．图中AB段表示物体在做匀加速直线运动
C．在物体发生前9m位移的过程中拉力的最大功率为5W
D．在物体发生前9m位移的过程中拉力的最大功率为15W

Answer

根据功的公式W=FL分析可知，在OA段和AB段物体受到恒力的作用，并且图象的斜率表示的是物体受到的力的大小，由此可以判断物体受到的拉力的大小，再由功率的公式可以判断功率的大小．
【解析】
对物体受力分析，物体受到的摩擦力为
Ff=μFN=μmg=0.1×2×10N=2N．
由图象可知，斜率表示的是物体受到的力的大小，
OA段的拉力为5N，AB段的拉力为1.5N，
所以物体在OA段做匀加速运动，在AB段做匀减速直线运动，故A、B错误；
在OA段的拉力为5N，物体做加速运动，当速度最大时，拉力的功率最大，
由V=at，
X=at2，
a=
代入数值解得，V=3m/s，
此时的最大功率为P=FV=5×3W=15W，
在AB段，物体匀减速运动，最大速度的大小为3m/s，拉力的大小为1.5N，
所以此时的最大功率为P=FV=1.5×3W=4.5W，
所以在整个过程中拉力的最大功率为15W，所以C错误，D正确．
故选D．