Question

5．水平桌面上的一物体，受到方向不变的水平推力F向前推进，如图甲所示，此过程中，推力F随时间t的变化情况如下图乙所示，木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示，则从0s至3s内，对木箱没有做功（选填“有”或“没有”）；从6s至9s内，推力对木块所做的功率8W；第5秒木块受到的合力为2N．

Answer 1

分析 （1）做功的两个必要因素，一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离；
（2）根据丙图算出在6-9s内通过的距离，根据乙图找出此时的推力，根据W=Fs计算出推力做的功，再利用公式P=$\frac{W}{t}$求功率；
（3）根据木块做匀速直线运动情况时的推力得出摩擦力的大小，由合力的知识求出5s末所受的合力大小．

解答 解：（1）从图丙可以看出，从0s至3s内，木箱没有移动距离，因此推力没有对木箱做功；
（2）由图象可知在6～9s内的运动速度v=2m/s，推力F=4N，
由v=$\frac{s}{t}$可得，在6-9s内移动的距离为：s=vt=2m/s×3s=6m，
推力做功：W=Fs=4N×6m=24J，
推力做功的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{24J}{3s}$=8W；
（3）由图丙知，6到9s时间内，物体做匀速直线运动，由图乙可知，此时f=F=4N；
而第5s时，F=6N，所以5s时木块所受的合力为F_合=F-f=6N-4N=2N．
故答案为：没有；8；2．

点评 本题考查了学生对力学图象的分析能力，能从图象上得到有用的物理信息是解题的关键，是一道锻炼学生分析思考能力的好题．