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如图甲所示,一质量为m=1kg的小物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物体在受如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动,第3s末物块运动到B点时速度刚好为零,第5s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ=0.2,则物体从A运动到B间的平均速度为    m/s,水平力F在5s时间内对小物块所做功的功率    W.
【答案】分析:在前3s,由于物体受到的拉力是变化的,物体做变速运动,但是在3s-5s的时间内,物体受到恒力的作用做匀加速直线运动,根据物体的运动过程,可以求得拉力做功的大小及整个过程的位移,根据平均速度等于位移除以时间即可求解.
解答:解:在3s-5s的时间内,物块在水平恒力F的作用下由B点匀加速直线运动到A点,
设加速度为a,AB间的距离为s,则:F-μmg=ma,
所以a==2m/s2
位移s==4m,
所以物体从A运动到B间的平均速度为
整个过程中摩擦力做的功为Wf=-2μmgs=16J,所以A错误.
设整个过程中F所做的功为WF,物体回到A点的速度为V,
由动能定理得:WF-2μmgs=mV2
又由于 V2=2aS
所以 WF=2μmgs+mas=24J,
所以水平力F在5s内对物块平均做功功率为P=W=4.8W
故答案为:1.33;4.8
点评:在前3s内物体是做变速运动,不能分析物体的运动规律,但是根据动能定理可以知道,此时拉力的功与摩擦力做的功大小相同,本题的关键是对物体的第二个运动过程的分析.
练习册系列答案
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(2010?成都一模)如图甲所示,一质量为2.0kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.20.从 t=0时刻起,物体受到水平方向的力 F 的作用而开始运动,8s内 F 随时间 t 变化的规律如图乙所示.(g取 10m/s 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:

(1)4s末物体速度的大小;
(2)在图丙的坐标系中画出物体在8s内的v-t 图象;(要求计算出相应数值)
(3)在8s 内水平力 F 所做的功.

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如图甲所示,一质量为0.4kg足够长且粗细均匀的绝缘细管置于水平地面上,细管内表面粗糙,外表面光滑;有一质量为0.1kg、电量为0.1C的带正电小球沿管以水平向右的速度进入管内,细管内径略大于小球直径,运动过程中小球电量保持不变,空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度为1.0T.(取水平向右为正方向,g=10m/s2

(1)带电小球以20m/s的初速度进入管内,则系统最终产生的内能为多少?
(2)小球以不同的初速度v0进入管中,在细管未离开地面的情况下,求小球最终稳定的速度vt与初速度v0的函数关系,并以初速度v0为横坐标,最终稳定的速度vt为横坐标,在乙图中画出小球初速度和最终稳定的速度的关系图象.

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(2011?上海模拟)如图甲所示,一质量为m=1kg的小物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物体在受如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动,第3s末物块运动到B点时速度刚好为零,第5s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ=0.2,则物体从A运动到B间的平均速度为
1.33
1.33
m/s,水平力F在5s时间内对小物块所做功的功率
4.8
4.8
W.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?皇姑区一模)如图甲所示,一质量为2.0kg的物体静止在水平面上,从t=0时刻起,物体受到水平方  向的力F作用而开始运动,7.5s内,F随时间t变化的规律如图乙所示,物体运动的v一t图象如图丙所示.(g取10m/s2)则:物体与水平面间的动摩擦因数为
0.2
0.2
,在7.5s内水平力F所做的功为
155
155
J.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图甲所示,一质量为m=1kg的小物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物体在受如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动,第3s末物块运动到B点时速度刚好为零,第5s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ=0.2.(g取10m/s2)则
(1)前3秒内物体速度与加速度大小发生了什么变化;(定性说明大体变化即可)
(2)AB间的距离为多少;
(3)物体在0~3s时间内的平均速度大小为多少;
(4)物体在0~5s时间内的最大速率为多少.

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