Question

【题目】质量m=1kg的物体在光滑水平面上由静止开始沿直线运动，所受水平外力F与运动距离x的关系如图所示。对图示的全过程进行研究，下列叙述正确的是（ ）

A. 外力做的功为28J

B. 物体的运动时间为5s

C. 外力做功的平均功率约为5.7W

D. 物体运动到x=5m处时，外力做功的瞬时功率为25W

Answer 1

【答案】C

【解析】

（1）可利用F-x图像的面积的物理意义表示功，来计算某过程中外力做的功；

（2）根据动能定理可计算出处和处物体运动的瞬时速度，进而可根据匀变速直线运动速度和时间的关系，计算运动时间；

（3）根据功率来计算平均功率；

（4）根据计算瞬时功率。

A、通过计算F-x图像的面积可知，图示的全过程中外力做的功，故A错误；

B、由动能定理，计算得到处的速度为；处的速度为。由牛顿第二定律可知，物体匀加速过程的加速度大小为，匀减速过程的加速度大小为；设匀加速和匀减速的所用的时间分别为和，则，解得；，解得，故物体运动的总时间为，B错误；

C、全过程中外力做功的平均功率为，C正确；

D、物体运动到x=5m处时，外力做功的瞬时功率为，D错误。

故本题选C。