Question

2．如圖甲所示，放在水平地面上的物體，受到方向不變的水平拉力F 的作用，其F-t和V-t圖象分別如乙、丙所示，由圖象可知．

（1）當(dāng)t=1s時(shí)，物體受到的摩檫力是多少N？
（2）當(dāng)t=3s時(shí)，物體受到的合力是多少N？
（3）在第4s到6s內(nèi)，力F在這段時(shí)間內(nèi)對(duì)物體所做的功率為多少W？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)t=1s時(shí)，從F-t圖象中讀出物體所受的拉力，從速度圖象可知此時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡條件求出此時(shí)的摩擦力；
（2）首先從速度圖象中得出4～6s物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，然后從對(duì)應(yīng)的F-t圖象中讀出物體所受的拉力，根據(jù)二力平衡條件求出此時(shí)的滑動(dòng)摩擦力；再根據(jù)影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素判斷出t=3s時(shí)物體受到的摩擦力大小，從F-t圖象中找出物體此時(shí)所受的拉力，這兩個(gè)力方向相反，合力等于拉力減去滑動(dòng)摩擦力；
（3）由速度圖象讀出第4s到第6s內(nèi)物體的速度，由對(duì)應(yīng)的F-t圖象讀出物體所受到的拉力大小，根據(jù)P=Fv求出此過(guò)程中拉力的功率．

解答 解：
（1）當(dāng)t=1s時(shí)，由乙圖可知，物體所受拉力為1N；
由丙圖可知，此時(shí)物體的速度為零，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以水平方向上的摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力，則摩檫力等于拉力，即此時(shí)的摩擦力為1N；
（2）由丙圖可知，在4～6 s，物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；
由乙圖可知，在4～6 s，物體所受拉力F=2N，
所以，滑動(dòng)摩擦力與推力平衡，則f_滑=F=2N；
在2～4s，物體做加速運(yùn)動(dòng)，拉力大于滑動(dòng)摩擦力；但由于壓力和接觸面的粗糙程度不變，所以滑動(dòng)摩擦力大小不變，仍為2N．
由乙圖可知，當(dāng)t=3s時(shí)，拉力F′=3N，
此時(shí)物體受到的合力：F_合=F′-f_滑=3N-2N=1N；
（3）由圖丙可知，在4～6s內(nèi)物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，速度v=4m/s，
由圖乙可知，在4～6s內(nèi)物體受到的拉力F=2N，
則物體在第4s到第6s內(nèi)水平拉力F的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=2N×4m/s=8W．
答：（1）當(dāng)t=1s時(shí)，物體受到的摩檫力是1N；
（2）當(dāng)t=3s時(shí)，物體受到的合力是1N；
（3）在第4s到6s內(nèi)，力F在這段時(shí)間內(nèi)對(duì)物體所做的功率為8W．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了學(xué)生對(duì)圖象問(wèn)題的分析能力，能從圖象中得出相關(guān)的信息，然后結(jié)合二力平衡條件和功率的公式進(jìn)行計(jì)算求解，是中考的熱點(diǎn)考題．