Question

如圖甲，水平面AB段和BC段粗糙程度不同，物體（外形較小）在力F的牽引下，先后從A到B至C，物體經(jīng)過A點時開始計時（t=0），物體運動的s-t，F(xiàn)-t圖象如圖乙、圖丙所示．求：

（1）物體從A至C過程中，力F對物體所做的功；
（2）物體在BC段運動過程中，力F對物體做功的功率；
（3）物體從A運動到B過程中，由于摩擦轉化為系統(tǒng)的內(nèi)能有多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）由圖象乙和丙讀出物體受的拉力和運動的路程，根據(jù)W=Fs求出拉力做的功；
（2）根據(jù)圖象讀出物體在BC段的時間，再根據(jù)P=求出功率；
（3）物體從A運動到B過程中做的是勻速直線運動，根據(jù)能量守恒分析可知，拉力對物體做的功全部轉化為系統(tǒng)的內(nèi)能．
解答：解：（1）由圖丙可知物體在AB段上受的拉力為F₁=10N，在BC段上受的拉力為F₂=15N，
由圖象乙可知，物體在AB段上移動距離s₁=1m，物體在BC段上移動距離s₂=1m，
所以，在AB段上拉力做的功W₁=F₁s₁=10N×1m=10J，
在BC段上拉力做的功W₂=F₂s₂=15N×1m=15J，
物體從A至C過程中，力F對物體所做的功：W_總=W₁+W₂=10J+15J=25J；
（2）由圖象丙讀出在BC段的運動時間為t₂=10s，
物體在BC段運動過程中，力F對物體做功的功率：
P₂===1.5W；
（3）物體從A運動到B過程中做的是勻速直線運動，根據(jù)能量守恒分析可知，拉力對物體做的功全部轉化為系統(tǒng)的內(nèi)能．即Q=W₁=l0J．
答：（1）物體從A至C過程中，力F對物體所做的功為25J；
（2）物體在BC段運動過程中，力F對物體做功的功率為1.5W；
（3）物體從A運動到B過程中，由于摩擦轉化為系統(tǒng)的內(nèi)能為10J．
點評：此題主要考查的是學生對功、功率計算公式以及對能量守恒定律的理解和掌握，基礎性題目．