Question

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

A．物體加速度大小為2m/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

C

解析試題分析：試題分析：據(jù)題意，物體做勻加速運動，從圖像可知物體的加速度為：a=Δv/Δt=0.5m/s²，所以A選項錯誤；對物體受力分析，物體受到重力G和細繩的拉力T，物體做勻加速運動處于超重狀態(tài)，則拉力T=G+ma=21N，據(jù)動滑輪原理，拉力F=T/2=10.5N，所以B選項錯誤；4s末物體的速度為v=at=2m/s，物體上升的距離為L=at²/2=4m，據(jù)動滑輪原理，滑輪上升L而細繩已經(jīng)上升2L，同理相同時間內(nèi)細繩的速度是滑輪的兩倍，則此時細繩的速度為v^’=4m/s，則拉力此時的功率為P=Fv^’=42w，而F做功的平均功率為P^’=F2L/t=21w，所以C選項正確而D選項錯誤。
考點：本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用、瞬時功率和平均功率的理解和動滑輪原理的理解。