解题思路:速度-时间图线与时间轴所围成的面积表示位移.根据面积比得出位移比;根据两物块做匀减速运动过程,求出匀减速运动的加速度大小之比,从而求出摩擦力大小之比;根据牛顿第二定律:两物块做匀减速运动的加速度大小之比等于合外力之比;由位移与时间之比求解平均速度之比.
A、由速度图线与时间轴所围成的面积表示运动的位移,则位移之比为xM:xN=
2v0
2•3t0:
v0
2•5t0=6:5.平均速度之比为:
.
vM:
.
vN=
xM
3t0:
xN
5t0=2:1,故A错误.
B、从图象可知,两物块匀减速运动的加速度大小之都为a=
v0
t0,根据牛顿第二定律,匀减速运动中有f=ma,则摩擦力大小都为f=m
v0
t0根据图象知,匀加速运动的加速度分别为:
2v0
t0,
v0
4t0,根据牛顿第二定律,匀加速运动中有F-f=ma,则F1=
3mv0
t0,F2=
5mv0
4t0,F1和F2的大小之比为12:5.故B错误;
CD、由图看出,撤去拉力后两图象平行,说明加速度,由牛顿第二定律分析则知加速度a=μg,说明两物体与地面的动摩擦因数相等,则两物体所受的摩擦力大小相等,设为f,对全过程运用动能定理得:
W1-fs1=0,W2-fs2=0,得:W1=fs1,W2=fs2,由上可知,整个运动过程中F1和F2做功之比为6:5.物体M、N在整个运动过程中克服摩擦力做功等于拉力做功,则知物体M、N在整个运动过程中克服摩擦力做功之比是6:5.故C错误,D正确.
故选:D.
点评:
本题考点: 动能定理的应用;匀变速直线运动的图像.
考点点评: 解决本题的关键通过图象得出匀加速运动和匀减速运动的加速度,根据牛顿第二定律,得出两个力的大小之比,以及知道速度-时间图线与时间轴所围成的面积表示位移.