题目内容
9.如图所示,质量为2kg的物体静置于水平面上,现对物体施以水平方向的恒定拉力,1s末将拉力撤去,物体运动的v-t图象如图所示,试求:①滑动摩擦力的大小;
②拉力所做的功.
分析 (1)物体在拉力与摩擦力共同作用下做匀加速运动,撤去拉力后在摩擦力作用下做匀减速运动,根据v-t图象求得减速运动的加速度,再根据牛顿第二定律求得摩擦力的大小;
(2)对物体全过程运用动能定理,即拉力和摩擦力做的总功等于物体动能的变化求解.
解答 解:(1)由图知,撤去拉力后物体的加速度为
$a=\frac{0-v}{{t}_{2}}=\frac{0-12}{3-1}m/{s}^{2}=-6m/{s}^{2}$
根据牛顿第二定律可知,物体所受滑动摩擦力f=ma=-12N
负号表示摩擦力的方向与速度方向相反,故摩擦力的大小为12N;
(2)根据图象可知,物体整个运动位移x=$\frac{v}{2}t=\frac{12}{2}×3m=18m$
对物体整个运动过程中由动能定理有:
W-fx=0-0
所以拉力做功W=fx=12×18J=216J
答:(1)滑动摩擦力的大小为12N;
(2)拉力所做的功为216J.
点评 解决本题的关键是读懂v-t图象,知道图象的斜率表示加速度的大小,图象与时间轴所围图形的面积表示物体运动的位移,并能灵活运用牛顿运动定律和动能定理解题.
练习册系列答案
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4.电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关.如图2所示,是研究它们关系的实验电路.为了便于进行实验和保护蓄电池,给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作新电源(图中虚线框内部分).新电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和,用r表示,电源的电动势用E表示.
①写出新电源的输出功率P跟E、r、R的关系式:P=$\frac{{E}^{2}R}{{(R+r)}^{2}}$.(安培表、伏特表看作理想电表).
②在实物图1中按电路图画出连线,组成实验电路.
③表中给出了6组实验数据,根据这些数据,在图3方格纸中画出P-R关系图线.根据图线可知,新电源输出功率的最大值约是1.0W,当时对应的外电阻约是4.8.(保留两位有效数字)
④由表中所给出的数据,还可以求哪些物理量:电动势和内阻.
①写出新电源的输出功率P跟E、r、R的关系式:P=$\frac{{E}^{2}R}{{(R+r)}^{2}}$.(安培表、伏特表看作理想电表).
②在实物图1中按电路图画出连线,组成实验电路.
③表中给出了6组实验数据,根据这些数据,在图3方格纸中画出P-R关系图线.根据图线可知,新电源输出功率的最大值约是1.0W,当时对应的外电阻约是4.8.(保留两位有效数字)
U(V) | 3.5 | 3.0 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 |
I(A) | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 |
14.“嫦娥三号”包括着陆器和月球车,于2013年12月2日1时30分由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心成功发射,12月6日抵达月球轨道,开展嫦娥三期工程中的第二阶段--“落”.据媒体报道,嫦娥三号卫星月球轨道为圆轨道,轨道高度100km,运行周期117分钟.若还知道引力常量G和月球平均半径R,仅利用以上条件能求出的是( )
A. | 嫦娥三号卫星的质量 | |
B. | 月球对嫦娥三号卫星的吸引力的大小 | |
C. | 嫦娥三号卫星绕月球运行的速度大小 | |
D. | 嫦娥三号卫星绕月球运行的加速度大小 |
19.“超级地球”是指围绕恒星公转的类地行星.科学家们发现有3颗不同质量的“超级地球”环绕一颗体积比太阳略小的恒星公转,公转周期分别为4天、10天和20天.根据上述信息可以计算( )
A. | 3颗“超级地球”的质量之比 | |
B. | 3颗“超级地球”运动的向心加速度之比 | |
C. | 3颗“超级地球”所受的引力之比 | |
D. | 该恒星的质量 |