题目内容
8.如图a所示,在水平拉力F的作用下,质量为2 kg的物体沿粗糙的水平面上由静止开始做直线运动,已知物体与地面间的摩擦力为10N,物体运动的v-t图象如图b所示,则( )A. | 前2s内拉力F的平均功率是40W | B. | 前4s内摩擦力的平均功率是20W | ||
C. | 第4s末摩擦力的瞬时功率是20W | D. | 第10s内拉力的平均功率是4W |
分析 通过v-t图象判断出物体在各阶段的加速度大小,利用牛顿第二定律求得拉力,在v-t图象中,与时间轴所围面积为物体的位移,根据W=Fx求得做功,根据P=$\frac{W}{t}$求得平均功率
解答 解:A、前2s内的加速度为${a}_{1}=\frac{△v}{△t}=\frac{4}{2}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$,根据牛顿第二定律可知F-f=ma,解得F=f+ma=10+2×2N=14N,通过的位移为${x}_{1}=\frac{1}{2}×2×4m=4m$,故拉力的平均功率$\frac{F{x}_{1}}{t}=\frac{14×4}{2}W=28W$,故A错误
B、前4s内位移为x=$\frac{1}{2}×(2+4)×4m=12m$,故前4s内摩擦力的平均功率是$P=\frac{fx}{t}=\frac{10×12}{4}W=30W$,故B错误;
C、第4s末摩擦力的瞬时功率是P=fv=10×4W=40W,故C错误;
D、在减速阶段加速度大小为a$′=\frac{△v}{△t}=\frac{4}{4}m/{s}^{2}=1m/{s}^{2}$,根据牛顿第二定律可知F-f=-ma,解得F=8N,地10s内通过的位移为$x′=\frac{1}{2}a′{t}^{2}=\frac{1}{2}×1×{1}^{2}m=0.5m$
故拉力的平均功率为P=$\frac{Fx′}{t}=\frac{8×0.5}{1}W=4W$,故D正确
故选:D
点评 本题主要考查了平均功率,抓住公式P=$\frac{W}{t}$,关键是利用好v-t图象判断出加速度和位移即可
练习册系列答案
相关题目
16.作用在同一点的两个力F1=3N,F2=5N.改变两个力的夹角,它们的合力大小可能是( )
A. | 0N | B. | 2N | C. | 5N | D. | 8N |
17.如图,小物块以初速度v0从O点沿斜面向上运动,同时从O点斜向上抛出一个速度大小为2v0的小球,物块和小球在斜面上的 P点相遇.已知物块和小球质量相等(均可视为质点),空气阻力忽略不计.则下列说法正确的是( )
A. | 斜面可能是光滑的 | |
B. | 在P点时,小球的动能等于物块的动能 | |
C. | 小球运动到最高点时离斜面最远 | |
D. | 小球和物块到达P点过程中克服重力做功的平均功率不相等 |
20.一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入某匀强磁场中,粒子的一段径迹如图所示,径迹上的每一小段都可以近似看成圆弧.由于阻力作用,粒子的动能逐渐减小而带电量不变.不计粒子重力,从图中情况可以确定( )
A. | 粒子是带正电的,它是由a点运动到b点 | |
B. | 粒子是带负电的,它是由a点运动到b点 | |
C. | 粒子是带正电的,它所受的洛仑兹力大小不变 | |
D. | 粒子是带负电的,它所受的洛仑兹力大小逐渐变小 |
17.下列说法中正确的是( )
A. | 汤姆生发现电子并提出了原子的核式结构模型 | |
B. | α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流 | |
C. | 目前核电站内释放的核能来自于重核的裂变 | |
D. | 放射性元素的半衰期会随温度的变化而改变 |
18.如图所示为通电螺线管产生的磁场,关于a、b两点磁感应强度的描述,下列说法正确的是( )
A. | 大小相等,方向相同 | B. | 大小相等,方向不同 | ||
C. | 大小不等,方向相同 | D. | 大小不等,方向不同 |