Question

11．一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t=0時其速度為2.0m/s，從此刻開始在滑塊運動方向上再施加一水平拉力F，力F和滑塊的速度v隨時間t的變化規(guī)律分別如圖甲和乙所示，設(shè)在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)，力F對滑塊做功的平均功率分別為P₁、P₂、P₃，則（　�。�

• A． P₁＞P₂＞P₃
• B． P₁=P₂＜P₃
• C． 0～2s內(nèi)，力F對滑塊做功為4J
• D． 0～2s內(nèi)，摩擦力對滑塊做功為4J

Answer 1

分析 本題應(yīng)明確平均功率等于力與平均速度的乘積；由平均速度公式可求得平均速度，從而比較平均功率的大小．根據(jù)功的公式分別求出各段時間內(nèi)拉力的做功的大小，結(jié)合動能定理求出0-2s內(nèi)摩擦力對滑塊做功的大�。�

解答 解：A、根據(jù)勻變速直線運動的平均速度公式$\overline{v}=\frac{{v}_{0}+v}{2}$，知物體在第1s內(nèi)的平均速度為：$\overline{{v}_{1}}=\frac{2}{2}m/s=1m/s$，第2s內(nèi)的平均速度$\overline{{v}_{2}}=\frac{2}{2}m/s=1m/s$，第3s內(nèi)的平均速度$\overline{{v}_{3}}=2m/s$，則第1s內(nèi)的平均功率$\overline{{P}_{1}}={F}_{1}\overline{{v}_{1}}=1×1W=1W$，第2s內(nèi)的平均功率$\overline{{P}_{2}}={F}_{2}\overline{{v}_{2}}=3×1W=3W$，第3s內(nèi)的平均功率$\overline{{P}_{3}}={F}_{3}\overline{{v}_{3}}=2×2W=4W$，故AB錯誤．
C、由速度圖象可知，第1s、2s、3s內(nèi)的位移分別為1m、1m、2m，由F-t圖象及功的公式w=Fscosθ可求知：第1s內(nèi)拉力做的功W₁=1J，第2s內(nèi)拉力做的功W₂=3J，故0～2s內(nèi)拉力所做的功為4J，故C正確．
D、在0-2s內(nèi)力F做的總功為4J，動能變化為0，根據(jù)動能定理有此過程中只有拉力F和摩擦力做功，故拉力和摩擦力做功的代數(shù)和為0，得摩擦力對滑塊做功-4J，故D錯誤．
故選：C．

點評 本題考查功率公式、功的公式及動能定理等的應(yīng)用，要注意由圖象進(jìn)行分析，找出需要的條件即可利用物理規(guī)律解題．