Question

一道高一物理题

如左图所示，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右图所示，由此可知（ ）
（g去10m/s^2）
A、物体的加速度大小为2m/s^2
B、F的大小为21N
C、4s末F的功率大小为42W
D、4s内F的平均功率为42W

(麻烦大家帮下忙，写下答案，一定要附上选以及不选的理由）

Answer 1

向上a=v/t=0.5
受力分析，可知物体受一个（a+g）m的力 即21N
其中1/2是F提供，另外1/2是左边的绳子提供
A——a=0.5
B——F=10.5N
C——P=10.5*4=42W F的速度是物体速度的2倍
D——4mg+1/2 *m*v平方=4P
p计算不等于42
选C

Answer 2

由a=（v-0）/t，v=2m/s，t=4s知道，a=0.5m/s^2,A选项错误。
选择物体为研究对象进行受力分析,结合牛顿第二定律,T-mg=ma,可以求得下端绳子上的拉力为T=21牛顿,这个力是拉力F的两倍,B错误.
由能量的转化与守恒,不难理解,拉力F的功率等于拉物体的绳子上拉力T的功率,有W=Tv,可以计算出4s末的瞬时功率为42W,C选项正确.
4秒内物体的平均速度为(4-0)/2=2m/s,所以平均功率应为21W,D选项错误.