Question

5．在水平地面上有一长方体木箱．小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示．此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示，下列说法正确的是（　　）

• A． 0-1s内，推力做功的功率恒为100W
• B． 1-3s内，木箱受到的摩擦力为300N
• C． 0-1s内木箱受到的摩擦力200N
• D． 1-3s内，推力做功为300J

Answer 1

分析 （1）根据图乙和图丙可知推力的大小和木箱的速度，根据P=Fv求出知0-1s内推力做功的功率；
（2）先根据图丙分析3-5s内，木箱的运动状态，然后根据图乙读出木箱受到的推力，再根据二力平衡条件得出滑动摩擦力的大小，
根据影响滑动摩擦力大小的因素即可得出1-3s内，木箱受到的摩擦力；
（3）根据二力平衡条件判断0-1s内木箱受到摩擦力；
（4）根据图象可知推力的大小，再根据速度公式求出1-3s内木箱通过的距离，然后根据W=Fs求出推力做的功．

解答 解：A、0-1s内，由图乙可知，推力F=100N，由图丙可知，木箱的速度v=0m/s，
则推力做功的功率：P=Fv=100N×0m/s=0W，故A错误；
B、由图丙知，3-5s内，木箱做匀速直线运动，由图乙可知，推力F=200N，根据二力平衡条件可知，此时f=F=200N；
由图乙可知，木箱在1-3s内做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力大小无关，
由于物体间接触面粗糙程度与物体间压力不变，木箱受到的滑动摩擦力不变，则1-3s内木箱受到的摩擦力大小为200N，故B错误；
C、0-1s内，由图乙可知，推力F=100N，由图丙可知，木箱的速度v=0m/s，
即木箱处于静止状态，根据二力平衡条件可知，此时f=F=100N，故C错误；
D、1-3s内，由图乙可知，推力F=300N，
木箱的平均速度v=0.5m/s，时间t=3s-1s=2s，
由v=$\frac{s}{t}$得，木箱移动的距离：s=vt=0.5m/s×2s=1m，
则推力做功：W=Fs=300N×1m=300J，故D正确．
故选：D．

点评 本题考查了学生对力学图象的分析能力，能从图象上得到有用的物理信息是解题的关键，是一道锻炼学生分析思考能力的好题．