题目内容

【题目】一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时刻开始,受到如图所示的水平外力作用,下列说法正确的是( )

A.第1 s末物体的速度为2m/s
B.第2s末外力做功的瞬时功率最大
C.第1 s内与第2s内质点动量增加量之比为1:2
D.第1 s内与第2s内质点动能增加量之比为4:5

【答案】D
【解析】解:A、0到1s内,由牛顿第二定律可得质点的加速度为:a1= = =4m/s2,第1 s末物体的速度为v1=a1t1=4×1=4m/s,A不符合题意
B、1到2s内,由牛顿第二定律可得质点的加速度为:a2= = =2m/s2

第1秒末外力做功的瞬时功率为P1=F1v1=4×4=16W,

第2 s末物体的速度为v2=v1+a2t2=4+2×1=6m/s,

第2秒末外力做功的瞬时功率为P2=F2v2=2×6=12W,B不符合题意;
C、第1 s内与第2s内质点动量增加量之比为:△P1:△P2=(mv1﹣0):(mv2﹣mv1)=(1×4):(1×6﹣1×4)=2:1,C不符合题意;
D、第1 s内与第2s内质点动能增加量之比为:△EK1:△EK2=( mv12﹣0):( mv22 mv12)=( ×1×42):( ×1×62 ×1×42)=4:5,D符合题意.所以答案是:D.

【考点精析】掌握动能定理的综合应用和功率的计算与测量是解答本题的根本,需要知道应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷;功率的计算: P = W/tW 表示功,单位是焦(J). t表示时间 ,单位是秒(s) P表示功率,单位是瓦特(W)1 W= 1 J/s.

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