Question

【題目】如圖甲所示是一物體在運動過程中所受的力F與在力的方向上通過的路程S的關系圖象，即物體運動的F-S圖象，根據分析可知：該圖象中陰影部分的矩形面積表示力F所做的功的大小。對于變力做功的計算，我們也可以采用計算F-S圖象與S軸圍成的面積的方法來計算力F所做功的大小。若一物體所受的拉力F與它通過的距離S之間的關系是F=5S:

(1)試在圖乙中作出該物體的F-S圖象；

(2)根據圖象計算，物體在S=O到S=4m的過程中拉力F所做功的大小；

(3)若物體通過4m的路程共用了4s時間，請計算力F在這段時間內做功的平均功率：

Answer 1

【答案】見解析所示

【解析】（1）根據物體所受的拉力F與它通過的距離S之間的關系是可以看出，物體所受的拉力與距離S之間是存在5倍關系的，故找到符合條件的幾個點，連接即可。答案如圖：

(2)根據圖象可知，F-S圖象與S軸圍成的圖像為直角三角形，其面積表示F所做的功，故。

（3）力F在這段時間內做功的平均功率。

故答案為：（1）（2）40J （3）10W