Question

20．如圖甲所示，物體在方向保持不變的水平拉力F的作用下向右運(yùn)動，其運(yùn)動速度與時間的v-t關(guān)系圖象如圖丙所示，其中水平拉力F的大小隨時間變化的F-t關(guān)系圖象如圖乙所示，則：

（1）根據(jù)圖象分析，當(dāng)物體保持靜止時，物體受到地面對它的靜摩擦力的大小是多少？要求寫出分析和判斷的依據(jù)．
（2）試求當(dāng)物體在水平地面上做勻速直線運(yùn)動時拉力F的功率．

Answer 1

分析 （1）由v-t圖象可知，0～2s內(nèi)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的靜摩擦力和拉力是一對平衡力，二力大小相等，根據(jù)F-t圖象可知拉力的大小即為受到的靜摩擦力；
（2）由v-t圖象可知，4～6s內(nèi)物體做勻速直線運(yùn)動，由F-t圖象讀出拉力的大小，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出拉力F的功率．

解答 解：（1）由v-t圖象可知，0～2s內(nèi)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的靜摩擦力和拉力是一對平衡力，
由F-t圖象可知，0～2s內(nèi)物體受到的拉力為1N，由二力平衡條件可知，物體受到的靜摩擦力也為1N；
（2）由v-t圖象可知，4～6s內(nèi)物體以v=4m/s的速度做勻速直線運(yùn)動，由F-t圖象可知拉力F=2N，
則拉力F的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=2N×4m/s=8W．
答：（1）由v-t圖象可知，0～2s內(nèi)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，由F-t圖象可知，0～2s內(nèi)物體受到的拉力為1N，由物體靜止時處于平衡狀態(tài)，受到的靜摩擦力和拉力是一對平衡力，二力大小相等，故地面對它的靜摩擦力的大小是1N；
（2）當(dāng)物體在水平地面上做勻速直線運(yùn)動時拉力F的功率為8W．

點(diǎn)評 本題考查了二力平衡條件和功率公式的應(yīng)用，從v-t圖象讀出物體的運(yùn)動狀態(tài)和從F-t圖象中讀出對于的拉力是關(guān)鍵．