Question

质量为2千克的物体，放在摩擦系数μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移S之间的关系如图所示，则此物体在AB段做    直线运动（选填“匀加速”、“匀减速”、“匀速”或“变加速”），且整个过程中拉力的最大功率为    瓦．

Answer 1

【答案】分析：结合图象和功的公式，可以求出拉力在OA段和在AB段的大小，然后根据公式求出滑动摩擦力的大小，从而判定物体在AB段做怎样的运动．由运动学公式求出物体的最大速度，由P=Fv求出最大功率．
解答：解：（1）设OA段的拉力F₁，则：W₁=F₁?S₁
代入数据得：F₁=5N；
设AB段的拉力F₂，则：W₂=F₂S₂
代入数据得：F₂=2N
滑动摩擦力的大小：f=μmg=0.1×2×10=2N
所以滑动摩擦力与AB段的拉力大小相等，故物体在AB段做匀速直线运动．
（2）物体在OA段的加速度：a===1.5m/s²
在OA段运动的时间：at₁²=s1 得：t1==2s，
到达A点的速度：v=at₁=1.5×2=3m/s，
在3m处，物体最大，拉力最大，此时拉力功率最大，
P=F₁v=5×3=15W．
故答案为：匀速；15．
点评：判定物体在AB段做怎样的运动要根据它受到的力进行判断，计算平均功率要用运动学的公式求出物体在OA段和AB段所用的时间，代入功率公式即可求出最大功率．