Question

如图甲所示，质量为1 kg的物体置于固定斜面上，现对物体施以平行于斜面向上的拉力F，1 s后将拉力撤去，物体运动的v–t图象如图乙所示，试求：

（1）拉力F的大小；

（2）拉力F在第1 s内的平均功率．

Answer

（1）18 N（2）108W

【解析】

试题分析：（1）由v–t图象知，当撤去拉力F后，物体做匀减速直线运动，加速度大小a = 6 m/s2．由牛顿第二定律得Ff = ma = 6 N，当物体受拉力F的作用时，由牛顿第二定律得F-Ff=ma′，其中由题图知加速度a′ = 12 m/s2，所以F = 18 N．

（2）物体在拉力F作用下的位移 x = a′t2 = 6 m，所以拉力F在第1 s内的平均功率．

考点：牛顿第二定律；平均功率

【名师点睛】本题首先挖掘速度图象的物理意义，由斜率求出加速度，其次求得加速度后，由牛顿第二定律求解物体的受力情况．