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3.如图(甲)所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图(乙)所示.已知物体在4~6s内做匀速直线运动的速度大小是4m/s.求:
(1)4~6s内拉力做的功是多少?
(2)4~6s内拉力的功率是多少?
(3)2~4s内物体受到的摩擦力是2N.

分析 (1)已知物体在4~6s内做匀速直线运动的速度,根据公式v=$\frac{s}{t}$求出物体在这段时间内通过的路程;然后根据公式W=Fs求出4~6s内拉力做的功;
(2)根据公式P=$\frac{W}{t}$求出4~6s内拉力的功率;
(3)滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关.

解答 解:
(1)在4~6s内拉力为F=2N,速度为v=4m/s,拉力对物体做的功W=Fs=Fvt=2N×4m/s×2s=16J;
(2)4~6s内拉力的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{16J}{2s}$=8W;
(3)由速度-时间图象可知,4~6s内,物体做匀速直线运动,受平衡力作用,即摩擦力f=F=2N;由速度-时间图象可知,2s~4s内,物体做匀加速运动,由于接触面的粗糙程度和压力都不变,故摩擦力不变,为2N.
答:
(1)4~6s内拉力做的功是16J;
(2)4~6s内拉力的功率是8W;
(3)2~4s内物体受到的摩擦力是2N.

点评 本题考查学生对图象的认识,并能将v-t图象和F-t图象相结合,判断出物体的运动状态,根据平衡状态由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键.

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