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质量为m=10kg的物体,在恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直线运动.0~2.0s内F与运动方向相反,2.0~4.0s内F与运动方向相同,物体的速度-时间图象如图所示.(取g=10m/s2)求:
(1)水平外力F的大小
(2)水平外力F在4s内对物体所做的功.

解:(1)设0~2.0s内物体的加速度大小为a1,2~4s内物体的加速度大小为a2

a1=5m/s2,a2=1m/s2
由牛顿第二定律得:
F+f=ma1
F-f=ma2
解得:F=30N
(2)由图象得:物体在前4s内的位移为:=8m
故水平外力F在4s内所做的功为:W=-Fs=-240J
答:(1)水平外力F的大小为30N
(2)水平外力F在4s内对物体所做的功为-240J.
分析:速度-时间图象的“面积”表示物体的位移,斜率表示物体的加速度.分别求出匀减速运动和匀加速运动的加速度大小,根据牛顿第二定律列方程,求解拉力大小,由功的公式计算水平外力F在4s内所做的功.
点评:本题是速度图象与牛顿第二定律的综合应用,关键根据图象的斜率求解加速度.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,传送带与水平面之间的夹角为θ=30°,其上A、B两点间的距离为L=5m,传送带在电动机的带动下以v=1m/s的速度匀速运动,现将一质量为m=10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ=
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,在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中,求:(g取10m/s2
(1)传送带对小物体做的功;
(2)电动机做的功.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量为m=10kg的两个相同的物块A、B(它们之间用轻绳相连)放在水平地面上,在方向与水平面成θ=37°角斜向上、大小为100N的拉力F作用下,以大小为v=4.0m/s的速度向右做匀速直线运动.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)物块与地面之间的动摩擦因数;
(2)剪断轻绳后物块A在水平地面上滑行的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示为粮食仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、B两端相距L1=3m;另一台倾斜传送,传送带与地面间的倾角θ=370,C、D两端相距L2=4.45m,B、C相距很近.水平传送带以v0=5m/s沿顺时针方向转动.现将质量为m=10kg的一袋大米无初速度的放在A端,它随传送带到达B点后,速度大小不变的传到倾斜传送带的C端.米袋与两传送带之间的动摩擦因素均为μ=0.5,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)米袋在AB上加速时加速度多大?
(2)若倾斜传送带CD不转动,则米袋沿传送带CD所能上滑的最大距离是多少?
(3)若倾斜传送带CD以v=4m/s的速率沿顺时针方向转动,则米袋从C端运动到D端的时间为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持v0=2m/s的速率运行.现把一质量为m=10kg的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的底端,经时间1.9s,工件被传送到h=1.5m的高处,取g=10m/s2.求:电动机由于传送工件多消耗的电能.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,传送带与水平面之间的夹角为θ=30°,其上A、B两点间的距离为L=5m,传送带在电动机的带动下以v=1m/s的速度匀速运动,现将一质量为m=10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ=
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,在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中,求:(g取10m/s2
(1)小物体从A到B所需时间;
(2)传送带对小物体做的功;
(3)电动机做的功.

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