Question

3．如圖（甲）所示，放在水平地面上的物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，F(xiàn)的大小與時間t的關系如圖（乙）所示．已知物體在4～6s內(nèi)做勻速直線運動的速度大小是4m/s．求：
（1）4～6s內(nèi)拉力做的功是多少？
（2）4～6s內(nèi)拉力的功率是多少？
（3）2～4s內(nèi)物體受到的摩擦力是2N．

Answer 1

分析 （1）已知物體在4～6s內(nèi)做勻速直線運動的速度，根據(jù)公式v=$\frac{s}{t}$求出物體在這段時間內(nèi)通過的路程；然后根據(jù)公式W=Fs求出4～6s內(nèi)拉力做的功；
（2）根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$求出4～6s內(nèi)拉力的功率；
（3）滑動摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關．

解答 解：
（1）在4～6s內(nèi)拉力為F=2N，速度為v=4m/s，拉力對物體做的功W=Fs=Fvt=2N×4m/s×2s=16J；
（2）4～6s內(nèi)拉力的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{16J}{2s}$=8W；
（3）由速度-時間圖象可知，4～6s內(nèi)，物體做勻速直線運動，受平衡力作用，即摩擦力f=F=2N；由速度-時間圖象可知，2s～4s內(nèi)，物體做勻加速運動，由于接觸面的粗糙程度和壓力都不變，故摩擦力不變，為2N．
答：
（1）4～6s內(nèi)拉力做的功是16J；
（2）4～6s內(nèi)拉力的功率是8W；
（3）2～4s內(nèi)物體受到的摩擦力是2N．

點評 本題考查學生對圖象的認識，并能將v-t圖象和F-t圖象相結(jié)合，判斷出物體的運動狀態(tài)，根據(jù)平衡狀態(tài)由物體的平衡條件求出力的大小是本題的關鍵．