質量m=1kg的物體在光滑水平面上由靜止開始沿直線運動，所受水平外力F與運動距離x的關係如圖所示．對圖示的全過...

問題詳情：

質量m=1kg的物體在光滑水平面上由靜止開始沿直線運動，所受水平外力F與運動距離x的關係如圖所示．對圖示的全過程進行研究，下列敍述正確的是（  ）

A．外力做的功為28J

B．物體的運動時間為5s

C．外力做功的平均功率約為5.7W

D．物體運動到x=5m處時，外力做功的瞬時功率為25W

【回答】

C

【分析】

（1）可利用F-x圖像的面積的物理意義表示功，來計算某過程中外力做的功；

（2）根據動能定理可計算出處和處物體運動的瞬時速度，進而可根據勻變速直線運動速度和時間的關係，計算運動時間；

（3）根據功率來計算平均功率；

（4）根據計算瞬時功率．

【詳解】

A、通過計算F-x圖像的面積可知，圖示的全過程中外力做的功，故A錯誤；

B、由動能定理，計算得到處的速度為；處的速度為．由牛頓第二定律可知，物體勻加速過程的加速度大小為，勻減速過程的加速度大小為；設勻加速和勻減速的所用的時間分別為和，則，解得；，解得，故物體運動的總時間為，B錯誤；

C、全過程中外力做功的平均功率為，C正確；

D、物體運動到x=5m處時，外力做功的瞬時功率為，D錯誤．

故本題選C．

【點睛】

本題關鍵是分析物體的受力情況和運動情況，考查F-x圖像的物理意義和動能定理，會根據運動學公式計算時間，會計算平均功率和瞬時功率．

知識點：物理方法

題型：選擇題