Question

質量為2千克的物體，放在摩擦系數μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由靜止開始運動，拉力做的功W和物體發生的位移S之間的關系如圖所示，則此物體在AB段做    直線運動（選填“勻加速”、“勻減速”、“勻速”或“變加速”），且整個過程中拉力的最大功率為    瓦．

Answer 1

【答案】分析：結合圖象和功的公式，可以求出拉力在OA段和在AB段的大小，然后根據公式求出滑動摩擦力的大小，從而判定物體在AB段做怎樣的運動．由運動學公式求出物體的最大速度，由P=Fv求出最大功率．
解答：解：（1）設OA段的拉力F₁，則：W₁=F₁?S₁
代入數據得：F₁=5N；
設AB段的拉力F₂，則：W₂=F₂S₂
代入數據得：F₂=2N
滑動摩擦力的大小：f=μmg=0.1×2×10=2N
所以滑動摩擦力與AB段的拉力大小相等，故物體在AB段做勻速直線運動．
（2）物體在OA段的加速度：a===1.5m/s²
在OA段運動的時間：at₁²=s1 得：t1==2s，
到達A點的速度：v=at₁=1.5×2=3m/s，
在3m處，物體最大，拉力最大，此時拉力功率最大，
P=F₁v=5×3=15W．
故答案為：勻速；15．
點評：判定物體在AB段做怎樣的運動要根據它受到的力進行判斷，計算平均功率要用運動學的公式求出物體在OA段和AB段所用的時間，代入功率公式即可求出最大功率．