Question

5．一質(zhì)點(diǎn)在光滑水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對該質(zhì)點(diǎn)施加水平力F，力F隨時間t按如圖所示的正弦規(guī)律變化，力F的方向始終在同一直線上，在0～4s內(nèi)，下列說法正確的是（　�。�

• A． 2s末，質(zhì)點(diǎn)距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)
• B． 2s末，質(zhì)點(diǎn)的動能最大
• C． 0～2s內(nèi)，力F瞬時功率一直增大
• D． 0～4s內(nèi)，力F做的總功為零

Answer 1

分析 從圖象可以看出在前兩秒力的方向和運(yùn)動的方向相同，物體經(jīng)歷了一個加速度逐漸增大的加速運(yùn)動和加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，2s末速度達(dá)到最大，從2秒末開始到4秒末運(yùn)動的方向沒有發(fā)生改變而力的方向發(fā)生了改變與運(yùn)動的方向相反，物體又經(jīng)歷了一個加速度逐漸增大的減速運(yùn)動和加速度逐漸減小的減速的和前2秒運(yùn)動相反的運(yùn)動情況，4秒末速度為零，物體的位移達(dá)到最大．

解答 解：A、從圖象可以看出在前兩秒力的方向和運(yùn)動的方向相同，物體經(jīng)歷了一個加速度逐漸增大的加速運(yùn)動和加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，第2s末，拉力F方向反向，速度方向不變，所以第2s末，質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)距離還在增大，故A錯誤．
B、第2s末，拉力F方向反向，速度方向不變，物體要做減速運(yùn)動，所以第2s末，質(zhì)點(diǎn)的速度最大，動能最大，故B正確．
C、0～1s內(nèi)，速度在增大，力F增大，根據(jù)瞬時功率p=Fv得力F瞬時功率一直增大，
1～2s內(nèi)，速度在增大，但是隨時間速度增大變慢，而力F隨時間減小變快，所以力F瞬時功率減小，故C錯誤．
D、0～4s內(nèi)，初末速度都為零，根據(jù)動能定理得合力做功為零，所以力F做功為零，故D正確．
故選：BD．

點(diǎn)評 物理圖象圖型是描述和解決物理問題的重要手段之一，若巧妙運(yùn)用，可快速解決實際問題，有些題目用常規(guī)方法來解，相當(dāng)繁瑣，若能結(jié)合圖象圖型，往往能起到化難為易的奇效．