A.拉力F的大小为100 N
B.物体在4 s时拉力的瞬时功率为120 W
C.4 s内拉力所做的功为480 J
D.4 s内物体克服摩擦力做的功为320 J
解析 由图像可得:0~2 s内物体做匀减速直线运动,加速度大小为a1==
m/s2=5 m/s2,匀减速过程有F+f=ma1 ①。2~4 s内:物体做匀加速运动,匀加速过程加速度大小为a2== m/s2=1 m/s2,有F-f=ma2 ②,由①②联立解得f=40 N,F=60 N,故A错误;物体在4 s时拉力的瞬时功率为P=Fv=60×2 W=120 W,故B正确;4 s内物体通过的位移为x=×2×10 m-
×2×2 m=8 m,拉力做功为W=-Fx=-480 J,故C错误;4 s内物体通过的路程为s=×2×10 m+×2×2 m=12 m,摩擦力做功为Wf=-f s=-40×12 J=-480 J,故D错误。
答案 B
二、几种常见功能关系的理解及应用
功能关系 表达式 物理意义 正功、负功含义 能量变化 重力做功与重力势能 W=-ΔEp 重力做功是重力势能变化的原因 W>0 势能减少 W<0 势能增加 W=0 势能不变 弹簧弹力做功与弹性势能 W=-ΔEp 弹力做功是弹性势能变化的原因 W>0 势能减少 W<0 势能增加 W=0 势能不变 合外力做功与动能 W=ΔEk 合外力做功是物体动能变化的原因 W>0 动能增加 W<0 动能减少 W=0 动能不变