Question

20．在水平地面上有一長方體木箱，小平用水平推力下把木箱向前推動，如圖甲所示．此過程中，推力F隨時間t的變化情況如圖乙所示，木塊前進的速度v的大小隨時間t的變化情況如圖丙所示，則木箱在勻速運動過程中推力對木箱所做的功為400J，推力的功率為200W．

Answer 1

分析 （1）物體處于靜止或者勻速直線運動狀態(tài)時，受到的力是平衡力，相互平衡的兩個力大小相等；物體做勻速運動時，受到的摩擦力等于推力；
（2）根據(jù)丙圖利用s=vt計算出3～5s通過的距離，知道推力，利用W=Fs計算出推力做的功，然后根據(jù)功率為P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 解：
（1）由丙圖可知，在1～3s內木箱做加速運動，在5～6s內木箱做減速運動，只有在3～5s內木箱做勻速運動，處于平衡狀態(tài)；由平衡條件可知，木箱受到的滑動摩擦力f=F；由乙圖可知，在3～5s內推力F=20N，則木箱受到的滑動摩擦力f=F=200N；
（2）由丙圖知，木箱3～5s內做勻速運動，v=1.0m/s，
由v=$\frac{s}{t}$可得，該過程中木箱通過的距離：s=vt=1.0m/s×2s=2m，
推力做功：W=Fs=200N×2m=400J，
推力對木箱所做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{400J}{2s}$=200W．
故答案為：400；200．

點評 本題考查了學生對力學圖象的分析能力，能從圖象上得到有用的物理信息是解題的關鍵，是一道鍛煉學生分析思考能力的好題．