Question

一個(gè)物塊放在粗糙的水平地面上，受到方向不變的水平推力F的作用，力F的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖1、圖2所示．某位同學(xué)從這兩圖線做出了如下的判斷：“由于物塊在第二個(gè)2s時(shí)間內(nèi)物體的動(dòng)能增加比第三個(gè)2s時(shí)間內(nèi)的多，故力F在第二個(gè)2s時(shí)間內(nèi)做的功比第三個(gè)2s時(shí)間內(nèi)做的功多”．試分析這位同學(xué)所做的判斷是否正確？如果正確，請(qǐng)說明理由；如果不正確，請(qǐng)給出正確的結(jié)論，并說明理由，同時(shí)要求指出這位同學(xué)判斷不正確的原因．

Answer 1

分析：（1）由圖乙的速度-時(shí)間圖象可以判斷物體在不同時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)情況；
（2）由圖甲的F-t圖象可以得出物體在不同時(shí)刻所受到的推力大小，
由圖乙v-t圖象找出物體什么時(shí)候處于平衡狀態(tài)，然后由平衡條件求出物體所受摩擦力大小，
物體與地面間的摩擦力與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度、物體與地面間的壓力決定，據(jù)此求出t=3s時(shí)摩擦力的大��；
（3）由圖乙求出物體在4s～6s時(shí)間內(nèi)的路程，然后由公式W=Fs求出推力對(duì)物體做的功．

解答：解：不正確．第三個(gè)2s時(shí)間內(nèi)力F做功較多．
第二個(gè)2s內(nèi)物塊通過的位移是 s₂=

0+4

2

×2=4m，力F做功 W₂=3×4J=12J
第三個(gè)2s內(nèi)物塊通過的位移是 s₃=4×2m=8m，力F做功W₃=2×8J=16J    
可知W₃＞W(wǎng)₂，即力F在第三個(gè)2s時(shí)間內(nèi)做功較多．
物塊的動(dòng)能變化等于作用在物塊上所有力做功的代數(shù)和，即等于力F做功與摩擦力f做的負(fù)功的代數(shù)和．
力F和f對(duì)物塊做功除了跟力的大小有關(guān)外，還跟那段時(shí)間內(nèi) 塊通過的位移有關(guān)．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了學(xué)生對(duì)圖象問題的分析能力，能從圖象中得出相關(guān)的信息，然后結(jié)合功和功率的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算求解，是熱點(diǎn)考題．