Question

質(zhì)量為2kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平外力F的作用下，從t=0時(shí)刻開(kāi)始在平面直角坐標(biāo)系未畫(huà)出）所決定的光滑水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中X方向的位移時(shí)間圖象如圖甲所示，y方向的速度時(shí)間圖象如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．t=0時(shí)刻，物體的速度大小為10m/s
B．物體的初速度方向和外力廠(chǎng)的方向垂直
C．物體所受外力F的大小為5N
D．2s末，外力尸的功率為25W

Answer 1

【答案】分析：位移圖象的斜率等于速度，傾斜的直線(xiàn)表示物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．速度圖象傾斜的直線(xiàn)表示物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．根據(jù)兩圖象的形狀求出物體在x方向和y方向的初速度，再進(jìn)行合成，求出物體t=0時(shí)刻的速度．x方向物體的合力為零，物體所受的合力在y方向．由速度圖象的斜率求出加速度，由牛頓第二定律求出外力F，根據(jù)功率公式P=Fv求出2s末外力的功率．
解答：解：
A、由圖甲圖得到物體在x方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，速度大小為v_x==，t=0時(shí)刻，y方向物體的分速度為v_y=10m/s，物體的速度大小為v=＞10m/s．故A錯(cuò)誤．
B、物體在x方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，合力為零，y方向做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，合力沿-y軸方向，而物體的初速度不在x軸方向，所以物體的初速度方向和外力的方向并不垂直．故B錯(cuò)誤．
C、由乙圖的斜率等于加速度，得到物體的加速度大小為a===2.5m/s²，所受外力F的大小為F=ma=5N．故C正確．
D、2s末，外力的功率P=Fv_y=5×5W=25W．故D正確．
故選CD
點(diǎn)評(píng)：本題知道x、y兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成法求解合運(yùn)動(dòng)的情況．對(duì)于位移圖象與速度圖象的斜率意義不同，不能混淆：位移圖象的斜率等于速度，而速度圖象的斜率等于加速度．