如图甲所示,水平地面上的一个物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系及物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,则0~3s推力F大小为 N,3~6s物体所受摩擦力大小为 N,6~9s内推力F对物体所做的功为 J。
2; 4;24。
【分析】(1)由图乙可知,在0~3s内,物体处于静止状态,由F﹣t图象可得物体受到的推力大小;
(2)由v﹣t图象可知,在6s~9s物体做匀速直线运动,处于平衡状态;由F﹣t图象可知,在6s~9s内拉力F=4N,由二力平衡条件可得滑动摩擦力;由v﹣t图象可知,第3秒到第6秒物体速度增大,做匀加速直线运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,虽然速度变化,但压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变;
(3)在6~9s内,物体做匀速直线运动,由v﹣t图象可得速度大小,再利用s=vt求物体移动距离,利用W=Fs求推力F对物体所做的功。
【解答】解:
(1)由图乙可知,在0~3s内,物体相对于水平地面没有发生运动,处于静止状态;由F﹣t图象可知,此时物体受到的推力F=2N;
(2)由v﹣t图象可知,在6s~9s物体做匀速直线运动,处于平衡状态;由F﹣t图象可知,在6s~9s内拉力F′=4N,由二力平衡条件可得滑动摩擦力f=F′=4N,
由v﹣t图象可知,第3秒到第6秒物体速度增大,做匀加速直线运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,虽然速度变化,但压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,因此物体受到的摩擦力仍是4N;
(3)在6~9s内,物体做匀速直线运动,v=2m/s,
由v=可得,物体移动距离:
s=vt=2m/s×3s=6m,
推力F对物体所做的功:
W=Fs=4N×6m=24J。
【点评】本题考查学生对图象的认识,并能将v﹣t图象和F﹣t图象相结合,判断出物体的运动状态,根据二力平衡条件求出摩擦力的大小是本题的关键。