Question

20．在水平地面上有一长方体木箱，小平用水平推力下把木箱向前推动，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，则木箱在匀速运动过程中推力对木箱所做的功为400J，推力的功率为200W．

Answer 1

分析 （1）物体处于静止或者匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力，相互平衡的两个力大小相等；物体做匀速运动时，受到的摩擦力等于推力；
（2）根据丙图利用s=vt计算出3～5s通过的距离，知道推力，利用W=Fs计算出推力做的功，然后根据功率为P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 解：
（1）由丙图可知，在1～3s内木箱做加速运动，在5～6s内木箱做减速运动，只有在3～5s内木箱做匀速运动，处于平衡状态；由平衡条件可知，木箱受到的滑动摩擦力f=F；由乙图可知，在3～5s内推力F=20N，则木箱受到的滑动摩擦力f=F=200N；
（2）由丙图知，木箱3～5s内做匀速运动，v=1.0m/s，
由v=$\frac{s}{t}$可得，该过程中木箱通过的距离：s=vt=1.0m/s×2s=2m，
推力做功：W=Fs=200N×2m=400J，
推力对木箱所做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{400J}{2s}$=200W．
故答案为：400；200．

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．