11.質(zhì)量m=2kg物體在水平面上運(yùn)動(dòng),t=0時(shí)刻受到水平拉力F的作用,沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),拉力F作用2s后撤去,物體運(yùn)動(dòng)的速度圖象如圖所示.取g=10m/s2.求:
(1)拉力F做的功WF;
(2)物體克服摩擦力做的功Wf
(3)拉力做功的最大功率Pm以及物體客服摩擦力做功的平均功率P.

分析 速度圖象的斜率等于物體的加速度,由數(shù)學(xué)知識(shí)求出斜率,得到加速度,對(duì)勻加速和勻減速兩個(gè)過(guò)程,運(yùn)用牛頓第二定律求出拉力和滑動(dòng)摩擦力,根據(jù)速度圖象的“面積”求出位移,即可求得拉力和摩擦力做功,根據(jù)P=Fv求解最大功率,平均功率$\overline{P}=\frac{W}{t}$.

解答 解:(1、2)速度圖象的斜率等于物體的加速度,則前2秒的加速度a1=$\frac{8-2}{2}$=3m/s2
2~3秒的加速度大小a2=$\frac{0-8}{1}$=-8m/s2
對(duì)于兩段運(yùn)動(dòng)過(guò)程,由牛頓第二定律得:
F-Ff=ma1
Ff=ma2
解得:F=22N,F(xiàn)f=-16N,負(fù)號(hào)表示與選定的正方向相反.
前2秒位移:x1=$\frac{1}{2}$(2+8)×2 m=10m,2秒~3秒位移:x2=$\frac{1}{2}$×8×1m=4m,
拉力做功為 WF=Fx1=220J,
整個(gè)過(guò)程中摩擦力做功為WFf=-Ff(x1+x2)=-224J,則物體克服摩擦力做的功Wf為224J,
(3)拉力做功的最大功率Pm=Fv2=22×8=176W,物體克服摩擦力做功的平均功率P=$\frac{{W}_{f}}{t}=\frac{224}{3}=74.67W$
答:(1)拉力F做的功WF為220J
(2)物體克服摩擦力做的功Wf為224J
(3)拉力做功的最大功率為176W,物體克服摩擦力做功的平均功率為74.67W.

點(diǎn)評(píng) 本題是速度圖象與牛頓第二定律、功等等知識(shí)的綜合,關(guān)鍵要抓住速度圖象的斜率等于物體的加速度.本題也可以根據(jù)動(dòng)能定理求解功.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.2015年7月25日20時(shí)29分,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)乙/遠(yuǎn)征一號(hào)”運(yùn)載火箭成功將2顆新一代“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空,此次發(fā)射的兩顆衛(wèi)星,均為地球中圓軌道衛(wèi)星,也是中國(guó)發(fā)射的第18、19顆“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星,據(jù)悉地球中圓軌道衛(wèi)星的軌道半徑是同步衛(wèi)星軌道半徑的$\frac{4}{7}$,則( 。
A.地球中圓軌道衛(wèi)星的線速度是同步衛(wèi)星的$\frac{\sqrt{7}}{2}$倍
B.地球中圓軌道衛(wèi)星相對(duì)同步衛(wèi)星靜止
C.衛(wèi)星在向上發(fā)射升空的過(guò)程中由于氣體阻力做負(fù)功,地球引力做正功,機(jī)械能保持不變
D.當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)它的環(huán)繞軌道時(shí),其內(nèi)的物體將處于完全失重狀態(tài)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類(lèi)對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí),推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命,促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類(lèi)文明的進(jìn)步,下列表述中正確的是( 。
A.丹麥天文學(xué)家第谷發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律
B.牛頓利用萬(wàn)有引力定律通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)了海王星
C.開(kāi)普勒第三行星運(yùn)動(dòng)定律中的k值與地球質(zhì)量有關(guān)
D.1798年英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)量出了萬(wàn)有引力常量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.一個(gè)人站在電梯內(nèi)的測(cè)力計(jì)上,當(dāng)他發(fā)現(xiàn)體重變大了,電梯的運(yùn)動(dòng)是( 。
A.電梯一定在加速下降
B.電梯可能在減速上升
C.電梯可能在加速上升
D.只要電梯減速運(yùn)動(dòng)就會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

6.一根導(dǎo)線長(zhǎng)0.2m,通以3A的電流,在磁場(chǎng)中某處受到的最大磁場(chǎng)力是6×10-2N,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是0.1T.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

16.經(jīng)過(guò)用天文望遠(yuǎn)鏡長(zhǎng)期觀測(cè),人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了許多雙星系統(tǒng),雙星系統(tǒng)由兩個(gè)星體構(gòu)成,其中每個(gè)星體的線度(即大。┒歼h(yuǎn)小于它們之間的距離,一般雙星系統(tǒng)距離其它星體很遠(yuǎn),可以當(dāng)作孤立系統(tǒng)處理,現(xiàn)觀察到一對(duì)雙星A、B繞它們連線上的一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其周期為T(mén),A、B之間的距離為L(zhǎng),它們的線速度之比為$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=2,試求A、B這兩個(gè)星體的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,利用實(shí)驗(yàn)得到了8組數(shù)據(jù),在圖1所示的I-U坐標(biāo)系中,通過(guò)描點(diǎn)連線得到了小燈泡的伏安特性曲線.

①根據(jù)圖線的坐標(biāo)數(shù)值,請(qǐng)?jiān)趫D2中選出該實(shí)驗(yàn)正確的實(shí)驗(yàn)電路圖甲(選填“甲”或“乙”);
②根據(jù)所選電路圖,請(qǐng)?jiān)趫D丙中相應(yīng)的位置用鉛筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,把實(shí)驗(yàn)儀器連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路;
③由I-U圖可知,該小燈泡的電阻隨電壓的升高而增大.(選填“增大”、“減小”或“不變”);
④根據(jù)I-U圖,可判斷出圖3P-I2中正確的關(guān)系圖象是D(圖中P為小燈泡功率,I為通過(guò)小燈泡的電流).

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1.在練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)中,得到了一條如圖所示的紙帶,其中0,1,2,3…是選用的計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有3個(gè)打出的點(diǎn)沒(méi)有在圖紙上標(biāo)出.圖中畫(huà)出了將米尺靠在紙帶上測(cè)量的情況,讀出圖中所測(cè)量點(diǎn)的讀數(shù)分別是10.00cm、12.60cm、22.60cm 和29.50cm;打第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速度是0.63m/s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.如圖所示,一條軌道固定在豎直平面內(nèi),ab段水平且粗糙,且長(zhǎng)Lab=2m,bcd段光滑,cd段是以0為圓心、半徑r=$\frac{2}{15}$m的一小段圓弧(d為圓弧軌道的最高點(diǎn),且過(guò)該點(diǎn)的圓弧切線水平,O與ab段在同一水平線上).質(zhì)量m=1kg的物體A(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止于a點(diǎn),且在大小F=6N的水平拉力作用下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間t(未知)后撤去F,之后物體A經(jīng)過(guò)bc到d點(diǎn)時(shí)恰好對(duì)軌道無(wú)壓力.已知物體A與ab段平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10m/s2,求:
(1)水平拉力F所做的功W;
(2)力F作用的時(shí)間t.

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