Question

如圖甲所示，滑輪質(zhì)量、摩擦均不計(jì)，質(zhì)量為2kg的物體在F作用下由靜止開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，由此可知（g取10m/s²）

A．物體加速度大小為2 m/s² 

B．F的大小為21N

C．4s末F的功率大小為42W 

D．4s內(nèi)F做功的平均功率為42W

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】

試題分析：試題分析：據(jù)題意，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，從圖像可知物體的加速度為：a=Δv/Δt=0.5m/s²，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)物體受力分析，物體受到重力G和細(xì)繩的拉力T，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)處于超重狀態(tài)，則拉力T=G+ma=21N，據(jù)動(dòng)滑輪原理，拉力F=T/2=10.5N，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤；4s末物體的速度為v=at=2m/s，物體上升的距離為L(zhǎng)=at²/2=4m，據(jù)動(dòng)滑輪原理，滑輪上升L而細(xì)繩已經(jīng)上升2L，同理相同時(shí)間內(nèi)細(xì)繩的速度是滑輪的兩倍，則此時(shí)細(xì)繩的速度為v^’=4m/s，則拉力此時(shí)的功率為P=Fv^’=42w，而F做功的平均功率為P^’=F2L/t=21w，所以C選項(xiàng)正確而D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

考點(diǎn)：本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用、瞬時(shí)功率和平均功率的理解和動(dòng)滑輪原理的理解。