Question

如图甲所示，一质量为m=1kg的小物块静止在粗糙水平面上的A点，从t=0时刻开始，物体在受如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动，第3s末物块运动到B点时速度刚好为零，第5s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ=0.2，则物体从A运动到B间的平均速度为    m/s，水平力F在5s时间内对小物块所做功的功率    W．

Answer

在前3s，由于物体受到的拉力是变化的，物体做变速运动，但是在3s-5s的时间内，物体受到恒力的作用做匀加速直线运动，根据物体的运动过程，可以求得拉力做功的大小及整个过程的位移，根据平均速度等于位移除以时间即可求解．
【解析】
在3s-5s的时间内，物块在水平恒力F的作用下由B点匀加速直线运动到A点，
设加速度为a，AB间的距离为s，则：F-μmg=ma，
所以a==2m/s2．
位移s==4m，
所以物体从A运动到B间的平均速度为
整个过程中摩擦力做的功为Wf=-2μmgs=16J，所以A错误．
设整个过程中F所做的功为WF，物体回到A点的速度为V，
由动能定理得：WF-2μmgs=mV2
又由于 V2=2aS
所以 WF=2μmgs+mas=24J，
所以水平力F在5s内对物块平均做功功率为P=W=4.8W
故答案为：1.33；4.8