1.一質(zhì)量m=10kg的物體靜止在水平面上,物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.現(xiàn)給物體施加如圖所示的水平外力F(力F的變化周期為4s),物體在外力作用下開始運(yùn)動(dòng).取g=10m/s2,求:
(1)物體在0~2s內(nèi)的加速度大小
(2)物體在2s~4s內(nèi)的加速度大小
(3)力F在0~15s內(nèi)對物體所做的功.

分析 根據(jù)牛頓第二定律求出0-2s內(nèi)的加速度以及2-4s內(nèi)的加速度.根據(jù)位移時(shí)間公式求出一個(gè)周期末的速度,從而得出15s末的速度,結(jié)合動(dòng)能定理求出F對物體做功的大。

解答 解:(1)根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)1-μmg=ma,
代入數(shù)據(jù)解得a1=3m/s2
(2)根據(jù)牛頓第二定律得,a2=$\frac{{F}_{2}+μmg}{m}=\frac{20+0.1×100}{10}m/{s}^{2}$=3m/s2
(3)2秒末速度v1=a1t1=3×2m/s=6m/s,0-2s內(nèi)的位移${x}_{1}=\frac{1}{2}{a}_{1}{{t}_{1}}^{2}=\frac{1}{2}×3×4m=6m$,
2~4s,物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),4s末速度為v=v1-a2t2=6-3×2m/s=0m/s,
2-4s內(nèi)的位移等于0-2s內(nèi)的位移,
則15秒內(nèi)位移x=6×7+4.5=46.5m,15s末速度v=3m/s
根據(jù)動(dòng)能定理得,WF-fx=$\frac{1}{2}$mv2-0       
代入數(shù)據(jù)解得WF=510J
答:(1)物體在0~2s內(nèi)的加速度大小為3m/s2;
(2)物體在2s~4s內(nèi)的加速度大小為3m/s2;
(3)力F在0~15s內(nèi)對物體所做的功為510J.

點(diǎn)評 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用,知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁,難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,水平放置的平行金屬導(dǎo)軌,相距l(xiāng)=0.50m,左端接一電阻R=0.20Ω,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面,導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上,并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng),導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì),當(dāng)ab以v=4.0m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí),求:
(1)ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢的大。
(2)回路中感應(yīng)電流的大小和方向;
(3)維持ab棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力F的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)帶電小球,被兩根絲線懸掛著,當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),兩小球在同一水平線上,且兩根絲線與豎直方向的夾角分別為α和β,如圖所示.則( 。
A.$\frac{m_1}{m_2}$=$\frac{tanα}{tanβ}$B.$\frac{m_1}{m_2}$=$\frac{tanβ}{tanα}$C.$\frac{m_1}{m_2}$=$\frac{sinα}{sinβ}$D.$\frac{m_1}{m_2}$=$\frac{sinβ}{sinα}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.以下敘述屬于狹義相對論基本假設(shè)的是( 。
A.力學(xué)規(guī)律在任何參考系中都是相同的
B.在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的
C.在任何參考系中,物理規(guī)律都是相同的
D.真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

16.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,可用于探究力對靜止物體做功與物體獲得速度的關(guān)系.

(1)實(shí)驗(yàn)中,小車會(huì)受到摩擦阻力的作用,可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡掉摩擦阻力,下面操作正確的是D.
A.放開小車,小車能夠自由下滑即可
B.放開小車,小車能夠勻速下滑即可
C.放開拖著紙帶的小車,小車能夠自由下滑即可
D.放開拖著紙帶的小車,小車能夠勻速下滑即可
(2)關(guān)于橡皮筋做功,下列說法正確的是B.
A.橡皮筋做的功可以直接測量
B.通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加
C.橡皮筋在小車運(yùn)動(dòng)的全程中始終做功
D.把橡皮筋拉伸為原來的兩倍,橡皮筋做功也增加為原來的兩倍
(3)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車速度最大時(shí),關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是BD.
A.橡皮筋處于原長狀態(tài)                    B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C.小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處                D.小車未過兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在水平放置的斜面上,已知物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,斜面的傾角為30°,則斜面對物體的支持力與摩擦力的大小分別為( 。
A.$\frac{\sqrt{3}}{2}$mg和$\frac{1}{2}$mgB.$\frac{1}{2}$mg和$\frac{\sqrt{3}}{2}$mgC.$\frac{1}{2}$mg和$\frac{1}{2}$μmgD.$\frac{\sqrt{3}}{2}$mg和$\frac{\sqrt{3}}{2}$μmg

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.放在粗糙水平地面上的物體受到水平拉力的作用,在0~6s內(nèi)其速度與時(shí)間圖象和該拉力的功率與時(shí)間的圖象如圖所示.下列說法正確的是( 。
A.0~6s內(nèi)物體的位移大小為27m
B.0~6s內(nèi)拉力做功為100J
C.合外力在0~6s內(nèi)做的功與0~2s內(nèi)做的功相等
D.水平拉力的大小為8N

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.關(guān)于單擺的說法,正確的是(  )
A.單擺擺球從平衡位置運(yùn)動(dòng)到正的最大位移處時(shí)的位移為A(A為振幅),從正的最大位移處運(yùn)動(dòng)到平衡位置時(shí)的位移為-A
B.單擺擺球的回復(fù)力等于擺球所受的合外力
C.單擺擺球的回復(fù)力是擺球重力沿運(yùn)動(dòng)軌跡切線方向的分力
D.單擺擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)加速度為零
E.單擺擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)仍具有向心加速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,在地面上以速度υ0拋出質(zhì)量為m的物體,拋出后物體落在比地面低h的海平面上,若以地面為零勢能參考面,且不計(jì)空氣阻力,則( 。
A.物體在海平面的重力勢能為mgh
B.重力對物體做的功為mgh
C.物體在海平面上的動(dòng)能為$\frac{1}{2}$mv02+mgh
D.物體的重力勢能增加了mgh

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