Question

12．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(shí)間t的關(guān)系如乙圖所示，物體運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如丙圖所示．

（1）2～4秒內(nèi)物體的機(jī)械能變大（選填“變大”、“不變”或“變小”）．
（2）在2～4秒階段，物體在拉力方向上運(yùn)動(dòng)了0.4米，則拉力F所做的功為1.2焦耳．
（3）6秒內(nèi)物體的平均速度是0.2米/秒．
（4）在4～6秒階段，拉力F的功率是多少瓦？

Answer 1

分析 （1）由v-t圖象可知，物體在2～4s內(nèi)的速度變化，然后根據(jù)影響動(dòng)能和勢(shì)能的因素判斷機(jī)械能的變化；
（2）由F-t圖象可知，物體在2～4s內(nèi)受到的拉力，根據(jù)W=Fs求出拉力F做的功；
（3）在v-t圖象中，圖象與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，也是本題中的路程，再根據(jù)速度公式求出平均速度；
（4）在4～6s階段，由v-t圖象可知行駛的速度，由F-t圖象可知受到的拉力，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出拉力F的功率．

解答 解：（1）由v-t圖象可知，物體在2～4s內(nèi)的速度均勻變大，且質(zhì)量和高度不變，
則物體的動(dòng)能變大，勢(shì)能不變，機(jī)械能變大；
（2）由F-t圖象可知，物體在2～4s內(nèi)受到的拉力F=3N，
拉力F做的功W=Fs=3N×0.4m=1.2J；
（3）在v-t圖象中，圖象與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，
則6秒內(nèi)物體的路程即圖線與時(shí)間軸圍成的梯形面積：
s′=$\frac{1}{2}$（2+4）×0.4m=1.2m，
6秒內(nèi)物體的平均速度：
v=$\frac{s′}{t}$=$\frac{1.2m}{6s}$=0.2m/s；
（4）在4～6s階段，由v-t圖象可知行駛的速度v′=0.4m/s，由F-t圖象可知受到的拉力F′=2N，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得，拉力F的功率：
P=F′v′=2N×0.4m/s=0.8W．
答：（1）變大；（2）1.2；（3）0.2；（4）在4～6秒階段，拉力F的功率是0.8W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)圖象問題的分析能力，能從圖象中得出相關(guān)的信息，然后根據(jù)影響機(jī)械能的因素、做功公式、平均速度公式、功率公式即可正確答題，是中考的熱點(diǎn)考題．