Question

6．如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，取g=10m/s²，由此可知（　　）

• A． 物体加速度大小为2 m/s²
• B． F的大小为24 N
• C． 2 s末F的功率大小为48 W
• D． 1 s内F做功的平均功率为24W

Answer 1

分析 通过牛顿第二定律求出拉力F的大小，根据速度时间公式求出2s内物体的位移，从而知道力的作用点的位移大小，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的平均功率和瞬时功率．

解答 解：A、根据v-t图象知加速度a=$\frac{4}{2}$=2m/s²，故A正确；
B、牛顿第二定律得，2F-mg=ma，解得F=$\frac{20+4}{2}$=12N，故B错误．
C、48W2s末物体的速度v=4m/s，则F的功率P=Fv′=12×8W=96W．故C错误．
D、物体在1s内的位移x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×2×{1}^{2}$=1m．则拉力作用点的位移x=2m，则拉力F做功的大小为W=Fx=12×2J=24J，平均功率$\overline{P}$=$\frac{W}{t}$=$\frac{24}{1}=24$W．故D正确．
故选：AD

点评 本题的易错点在于认为物体的位移等于F作用点的位移，实际上F作用点的位移和速度是物体位移和速度的2倍．