题目内容

17．如图（a）所示，用竖直向上的拉力F拉着一质量为1kg的小物块使其由静止开始竖直向上运动，经过一段时间后撤去拉力F．以地面为零势能面，物块的机械能随时间变化的图线如图（b）所示，已知2s末拉力F的大小为10N，不计空气阻力，取g=10m/s2，下列结论正确的是（　　）
A．拉力F做的功为50JB．1s末拉力F的功率为20W
C．2s末物块的动能为25JD．物块落回地面时动能为40J

分析 通过机械能随时间变化图线，求出拉力F的大小，根据功的公式求出拉力做功的大小．根据功率的公式求出拉力F的瞬时功率，由撤外力后机械能守恒求得落回地面时物块的动能．

解答 解：A、由功能关系可知，拉力F做的功等于物体机械能的增量，故力F做的功为 WF=E-0=50J，故A正确；
B、E-t图象的斜率为：k=$\frac{△E}{△t}$=$\frac{{W}_{F}}{t}$=P，即E-t图的斜率表示拉力做功的功率，前2s内拉力的功率恒定，所以1秒末功率是25W，故B错误；
C、0-2秒内物体做拉力恒定功率的变加速运动，而2s末拉力 F=10N，由P=Fv知：v=$\frac{P}{F}$=$\frac{25}{10}$m/s=2.5m/s，2s末物块的动能为：Ek=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{1}{2}$×1×2.52J=3.125J，故C错误；
D、撤掉外力后，物体的机械能守恒，则得落回地面时物块的动能为50J，故D错误．
故选：A

点评 本题的关键是通过图象挖掘信息，掌握功能关系和机械能守恒的条件并灵活应用．要知道图象的斜率等于拉力做功的功率．

练习册系列答案
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