Question

3．如图a，用力F拉一质量为1kg的小物块使其由静止开始向上运动，经过一段时间后撤去F．以地面为零势能面，物块的机械能随时间变化图线如图b．所示，已知2s末拉力大小为10N，不计空气阻力，取g=10m/s²，则（　　）

• A． 力F做的功为50J
• B． 力F的功率恒为 50W
• C． 2s末物块的动能为25J
• D． 落回地面时物块的动能为50J

Answer 1

分析 通过机械能随时间变化图线，求出拉力F的大小，根据功的公式求出拉力做功的大小．根据功率的公式求出拉力F的瞬时功率，由撤外力后机械能守恒求得落回地面时物块的动能

解答 解：A、由功能关系可知，力F做的功等于物体机械能的增量，故力F做的功为50J，故A正确；
B、E-t图象的斜率应该是P，所以这题应该是前2s内恒定功率，做加速度变小的加速运动，所以1秒末功率是25w，故B错误；
C、C、根据E-t图斜率表示外力功率，功率为P=$\frac{50}{2}=25W$，说明0-2秒内做恒定功率的加速运动，而2秒末牵引力F为10牛，可以算出：
v=$\frac{P}{F}=\frac{25}{10}=2.5m/s$，
物块的动能为：
${E}_{K}=\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{1}{2}×1×2．{5}^{2}=3.125J$，故C错误；
D、撤掉外力后机械能守恒求得落回地面时物块的动能为50J，故D正确．
故选：AD

点评 本题的关键是通过图象挖掘信息，掌握功能关系和 机械能守恒的条件并灵活应用，难度适中．