如图甲所示,滑轮质量、摩擦均不计,质量为2kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动,其速度随时间的变化关系如图乙所示,由此可知(g取10m/s2)(  ) A.物体加速度大小为2 m/s

问题描述:

如图甲所示,滑轮质量、摩擦均不计,质量为2kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动,其速度随时间的变化关系如图乙所示,由此可知(g取10m/s2)(  )
A. 物体加速度大小为2 m/s2
B. F的大小为21N
C. 4s末F的功率大小为42W
D. 4s内F做功的平均功率为42W

A、速度时间图线的斜率表示加速度,则物体的加速度a=

2
4
m/s2
1
2
m/s2.故A错误.
B、根据牛顿第二定律得,2F-mg=ma,则F=
mg+ma
2
20+2×
1
2
2
N=10.5N
.故B错误.
C、4s末物体的速度为2m/s,则拉力作用点的速度为4m/s,则拉力的功率P=Fv=10.5×4=42W.故C正确.
D、4s内物体的位移x=
1
2
×4×2m=4m
,则拉力作用点的位移为8m,拉力平均功率P=
Fs
t
10.5×8
4
W=21W
.故D错误.
故选:C.