Question

2．在光滑的水平面上有一小滑块，开始时滑块静止，若给滑块加一水平恒力F₁，持续一段时间后立刻换成与F₁相反方向的水平恒力F₂．当恒力F₂与恒力F₁持续时间相同时，滑块恰好回到初始位置，且具有动能E_k，在上述过程中，F₁对滑块做功为W₁，冲量大小为I₁；F₂对滑块做功为W₂，冲量大小为I₂．则（　　）

• A． 3I₁=I₂
• B． 4I₁=I₂
• C． W₁=0.25E_k，W₂=0.75E_k
• D． W₁=0.20E_k，W₂=0.80E_k

Answer 1

分析 要注意题中的条件，两个过程经过相同的时间，发生的位移大小相等，方向相反．根据匀变速直线运动规律求出两个过程末速度大小关系．
然后结合动量定理与功的定义即可求出．

解答 解：设第一过程末速度为v₁，第二过程末速度大小为v₂．根据上面的分析知两过程的平均速度大小相等．
根据匀变速直线运动规律有$\frac{v_1}{2}=\frac{{{v_2}-{v_1}}}{2}$，所以有v₂=2v₁．
根据动能定理有：W₁=$\frac{1}{2}$mv₁²，
W₂=$\frac{1}{2}$mv₂²-$\frac{1}{2}$mv₁²，
而E_k=$\frac{1}{2}$mv₂²
所以W₁=0.25E_k，W₂=0.75E_k
又因为位移大小相等，所以两个过程中电场力的大小之比为1：3，
根据冲量定义得：I₁=F₁t，I₂=F₂t 
所以I₂=3I₁
故A、C正确，BD错误．
故选：AC

点评 要通过题意中找出有用的物理信息，运用物理规律找出已知量和未知量之间的关系．