Question

8．一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t=0時速率為1m/s．從此刻開始在與初速度相反的方向上施加一水平作用力F．力F和滑塊的速度v隨時間的變化規(guī)律分別如圖甲、乙所示，兩圖取同一正方向，取g=10m/s²，則下列說法正確的是（　　）

• A． 滑塊的質量為2kg
• B． 第1s內摩擦力對滑塊做功為-1J
• C． 第2s末拉力F的瞬時功率為0.3W
• D． 第2s內拉力F的平均功率為0.15W

Answer 1

分析 由v-t圖象的斜率得到加速度；由牛頓第二定律列方程求解摩擦力；根據(jù)功的公式W=FL可得功大小，根據(jù)做功的大小，結合平均功率公式求出F的平均功率．

解答 解：A、由圖象斜率得加速度為：a=$\frac{1}{1}m/{s}^{2}=1m/{s}^{2}$，由兩圖知，第一秒內有：f+F=ma，第二秒內有：F′-f=ma，代入數(shù)據(jù)得：f+1=3-f，故f=1N，m=2kg，故A正確．
B、第1s內滑塊的位移大小為：${x}_{1}=\frac{1}{2}×1×1m=0.5m$，則摩擦力對滑塊做功為：W_f1=-fx₁=-1×0.5J=-0.5J，故B錯誤．
C、第2s末的速度為1m/s，則拉力F的功率為：P=F′v=3×1W=3W，故C錯誤．
D、第2s內的位移為：${x}_{2}=\frac{1}{2}×1×1m=0.5m$，第2s內拉力F做功的平均功率為：$\overline{P}=\frac{W}{t}=\frac{F′{x}_{2}}{t}=\frac{3×0.5}{1}W=1.5W$，故D錯誤．
故選：A．

點評 解決本題的關鍵是讀圖v-t圖象，能根據(jù)牛頓第二定律和功、功率公式計算進行有關的計算，難度不大．