Question

4．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；物体运动的速变v与时间t的关系如图丙所示

（1）在0-6s内，拉力F是否对物体A做功？判断并说明理由：物体A在拉力的方向上没有移动距离．
（2）在6-8s内，拉力F对物体A做功，使物体A的动能和热能增加．
（3）在8-10s内，拉力F对物体A做了多少功？（写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）由v随时间t的变化图象可知，0-6s内物体速度为零，在拉力的方向上没有移动距离，根据做功的两个必要条件可判断是否做功；
（2）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度；
（3）根据图乙得出拉力F，由图丙确定速度，根据s=vt计算出路程s，由W=Fs求得F做的功．

解答 解：（1）由图丙可知，物体A速度为零，在拉力的方向上没有移动距离，根据做功的两个必要条件可知，拉力F没有对物体A做功；
（2）由图丙可知，在6-8s内物体A做加速运动，动能不断增大，故在6-8s内，拉力F对物体A做功，使物体A的动能和热能增加．
（3）由图乙可知，在8-10s内，拉力F=10N，
由图丙可知，在8-10s内，物体做匀速直线运动，速度v=5m/s，时间t=2s，
根据v=$\frac{s}{t}$可得，物体A移动的距离s=vt=5m/s×2s=10m，
在8-10s内，拉力F对物体A做功：
W=Fs=10N×10m=100J．
故答案为：（1）物体A在拉力的方向上没有移动距离；（2）动；（3）在8-10s内，拉力F对物体A做了100J的功．

点评 本题考查了力是否做功的判断、功的计算、能量的相互转化等，涉及到的知识点较多，综合性强，关键能够读懂图象，并从图象中获取相关信息．