Question

9．如圖甲所示，質(zhì)量m=2kg的物快放置在光滑水平面上的A點(diǎn)，P點(diǎn)為水平面上的另一點(diǎn)，物快在P點(diǎn)左上方始終受到水平恒力F₁的作用，在p點(diǎn)右方除受F₁外還受到與F₁在同一條直線上的水平恒力F₂作用，物體從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在0-4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)v-t圖象如圖乙所示，由圖可知（　�。�

• A． t=2.5s時(shí)，小球剛好經(jīng)過p點(diǎn)
• B． t=2.5s時(shí)，小球距A點(diǎn)最遠(yuǎn)
• C． t=4.0s時(shí)，恒力F₂的功率等于30W
• D． 在1s-3s內(nèi)的過程中，F(xiàn)₁與F₂做功之和為-8J

Answer 1

分析 由v-t圖可知物體的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，根據(jù)加速度定義求解出加速度；根據(jù)牛頓第二定律求解拉力F₁和F₂；根據(jù)P=Fv求解拉力的功率；根據(jù)動(dòng)能定理求解兩力做功之和．

解答 解：A、B、0-1s物體向右加速，到達(dá)P點(diǎn)；
1s-2.5s向右減速，到達(dá)最右端；
2.5s-4s向左加速，回到P點(diǎn)；
4s-5s向左減速，回到出發(fā)點(diǎn)；
故A錯(cuò)誤，B正確；
C、0-1s物體向右加速，加速度為：a₁=$\frac{3-0}{1}=3m/{s}^{2}$；
根據(jù)牛頓第二定律，拉力：F₁=ma₁=2×3=6N；
1s-4s向左加速，加速度大小為：a₂=$\frac{3+3}{3}=2m/{s}^{2}$，負(fù)方向；
根據(jù)牛頓第二定律，有：F₂-F₁=ma₂；
解得：F₂=F₁+ma₂=6+2×2=10N；
t=4s時(shí)，速度為v=3-2×3=-3m/s，符號(hào)表示方向；
故3s時(shí)拉力F₂的功率：P=F₂v=10×3=30W，故C正確；
D、根據(jù)動(dòng)能定理，在1～3s的過程中，F(xiàn)₁與F₂做功之和為：
W=△E_k═$\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}$=$\frac{1}{2}×2×（{1}^{2}-{3}^{2}）$=-8J，故D正確；
故選：BCD．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵先根據(jù)圖象得到運(yùn)動(dòng)情況，然后結(jié)合牛頓第二定律確定受力情況，最后根據(jù)動(dòng)能定理確定功的情況．