Question

如圖甲所示，滑輪質(zhì)量、摩擦均不計，質(zhì)量為2kg的物體在F作用下由靜止開始向上做勻加速運動，其速度隨時間的變化關系如圖乙所示，由此可知（g取10m/s²）（　　）

• A、物體加速度大小為2 m/s²
• B、F的大小為21N
• C、4s末F的功率大小為42W
• D、4s內(nèi)F做功的平均功率為42W

Answer 1

分析：結(jié)合速度時間圖線求出物體的加速度，通過牛頓第二定律求出拉力F的大小，根據(jù)運動學公式求出4s內(nèi)物體的位移和4s末的速度，從而知道力的作用點的位移大小和速度，根據(jù)功的公式求出拉力做功的大小．根據(jù)功率的公式求出拉力F的平均功率和瞬時功率．

解答：解：A、速度時間圖線的斜率表示加速度，則物體的加速度a=

2

4

m/s2=

1

2

m/s2．故A錯誤．
B、根據(jù)牛頓第二定律得，2F-mg=ma，則F=

mg+ma

2

=

20+2× 1 2

2

N=10.5N．故B錯誤．
C、4s末物體的速度為2m/s，則拉力作用點的速度為4m/s，則拉力的功率P=Fv=10.5×4=42W．故C正確．
D、4s內(nèi)物體的位移x=

1

2

×4×2m=4m，則拉力作用點的位移為8m，拉力平均功率P=

Fs

t

=

10.5×8

4

W=21W．故D錯誤．
故選：C．

點評：本題的易錯點在于認為物體的位移等于F作用點的位移，實際上F作用點的位移和速度是物體位移和速度的2倍．