Question

3．如图（甲）所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，F的大小与时间t的关系如图（乙）所示．已知物体在4～6s内做匀速直线运动的速度大小是4m/s．求：
（1）4～6s内拉力做的功是多少？
（2）4～6s内拉力的功率是多少？
（3）2～4s内物体受到的摩擦力是2N．

Answer 1

分析 （1）已知物体在4～6s内做匀速直线运动的速度，根据公式v=$\frac{s}{t}$求出物体在这段时间内通过的路程；然后根据公式W=Fs求出4～6s内拉力做的功；
（2）根据公式P=$\frac{W}{t}$求出4～6s内拉力的功率；
（3）滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关．

解答 解：
（1）在4～6s内拉力为F=2N，速度为v=4m/s，拉力对物体做的功W=Fs=Fvt=2N×4m/s×2s=16J；
（2）4～6s内拉力的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{16J}{2s}$=8W；
（3）由速度-时间图象可知，4～6s内，物体做匀速直线运动，受平衡力作用，即摩擦力f=F=2N；由速度-时间图象可知，2s～4s内，物体做匀加速运动，由于接触面的粗糙程度和压力都不变，故摩擦力不变，为2N．
答：
（1）4～6s内拉力做的功是16J；
（2）4～6s内拉力的功率是8W；
（3）2～4s内物体受到的摩擦力是2N．

点评 本题考查学生对图象的认识，并能将v-t图象和F-t图象相结合，判断出物体的运动状态，根据平衡状态由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键．