Question

17．如圖（a）所示，用豎直向上的拉力F拉著一質(zhì)量為1kg的小物塊使其由靜止開始豎直向上運動，經(jīng)過一段時間后撤去拉力F．以地面為零勢能面，物塊的機械能隨時間變化的圖線如圖（b）所示，已知2s末拉力F的大小為10N，不計空氣阻力，取g=10m/s²，下列結(jié)論正確的是（　�。�

• A． 拉力F做的功為50J
• B． 1s末拉力F的功率為20W
• C． 2s末物塊的動能為25J
• D． 物塊落回地面時動能為40J

Answer 1

分析 通過機械能隨時間變化圖線，求出拉力F的大小，根據(jù)功的公式求出拉力做功的大�。�根據(jù)功率的公式求出拉力F的瞬時功率，由撤外力后機械能守恒求得落回地面時物塊的動能．

解答 解：A、由功能關(guān)系可知，拉力F做的功等于物體機械能的增量，故力F做的功為 W_F=E-0=50J，故A正確；
B、E-t圖象的斜率為：k=$\frac{△E}{△t}$=$\frac{{W}_{F}}{t}$=P，即E-t圖的斜率表示拉力做功的功率，前2s內(nèi)拉力的功率恒定，所以1秒末功率是25W，故B錯誤；
C、0-2秒內(nèi)物體做拉力恒定功率的變加速運動，而2s末拉力 F=10N，由P=Fv知：v=$\frac{P}{F}$=$\frac{25}{10}$m/s=2.5m/s，2s末物塊的動能為：E_k=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{1}{2}$×1×2.5²J=3.125J，故C錯誤；
D、撤掉外力后，物體的機械能守恒，則得落回地面時物塊的動能為50J，故D錯誤．
故選：A

點評 本題的關(guān)鍵是通過圖象挖掘信息，掌握功能關(guān)系和機械能守恒的條件并靈活應(yīng)用．要知道圖象的斜率等于拉力做功的功率．