Question

20．物體在水平拉力F作用下沿水平方向做直線運動，拉力F與時間t的關系和物體的速度v與時間t的關系分別如圖1、圖2所示，由圖可知，0～7s內拉力對物體做的功是18J；拉力在第3s末的功率是3W．

Answer 1

分析 分析兩圖，由共點力的平衡可得出摩擦力的大��；物體位移的大小等于速度圖象與時間軸所夾的面積大小，求出0-8s內物體的位移；功率等于力與力的方向速度的乘積，而功等于力與力的方向的位移乘積；由總功的求法可得出0～7s 內拉力做的總功．

解答 解：0～8s 內摩擦力對物體做的功，在運動過程中摩擦力是不變的，所以當做勻速運動時，摩擦力等于拉力，即f=F₂=2N
在2-8s內的位移可借助于圖象，位移的大小等于圖象與時間軸所夾的面積大小，即S=$\frac{1}{2}$×（3+6）×2=9m
前2秒物體不動，拉力不做功；
在2-8s內摩擦力做功，W=fS=-2×9J=-18J
整個的過程中只有拉力與摩擦力做功，物體的速度從0到0，由動能定理可知，拉力在0-7s內做的功與摩擦力做的功大小相等．
可知在 0～7s 內拉力做的總功為W=18J
第2-4s內的加速度a=$\frac{△v}{△t}=\frac{2-0}{4-2}=1$m/s²；
第3秒末的速度：v=at=1×（3-2）=1m/s
第3秒末的瞬時功率P=Fv=3×1=3W
故答案為：18J，3W

點評 此題要抓住速度圖象的物理意義求得位移，根據(jù)功和功率的公式分段計算功，求出功率．