Question

5．如图所示是质量为2.0kg的物体在水平面上运动的v-t图象，以水平向右的方向为正方向．以下判断正确的是（　　）

• A． 在0～1s内，质点的平均速度为2m/s
• B． 在0～3s时间内，物体一直向右运动
• C． 在1～6s时间内，合外力做正功
• D． 第2s末，合外力的功率为8W

Answer 1

分析 由匀变速规律求得平均速度；由速度的正负判断在该时刻物体运动方向；再由加速度和速度的方向判断合外力做正功还是负功；求出2s末的速度，加速度，进而得到合外力及合外力的功率．

解答 解：A、在0～1 s内，物体的加速度不变，故物体的平均速度为$\frac{{v}_{0}+{v}_{1}}{2}=-1m/s$，故A错误；
B、在0～1 s内，物体的速度小于0，故物体向左运动，在1～3 s内，物体的速度大于0，物体向右运动，故B错误；
C、在1～3 s内，物体的加速度大于0，合外力与速度方向一致，合外力做正功；在3～5s内，物体的加速度等于0，合外力等于0，合外力不做功；在5～6 s内，物体的加速度小于0，合外力与速度方向相反，合外力做负功；故C错误；
D、由图可知，物体在0～3s内加速度$a=\frac{{v}_{3}-{v}_{0}}{3}=2m/{s}^{2}$，所以，合外力F=ma=4N，又有第2 s末，物体速度为v₂=2m/s，所以，第2 s末，合外力的功率P=Fv₂=8W，故D正确；
故选：D．

点评 由v-t图可通过图象面积得到s-t图，进而得到位移，物体运动位移就是v-t图象围成的面积；在v-t图象中，斜率和速度符号一致，则物体加速运动；斜率和速度符号相反，物体做减速运动．