题目内容

物体静止在光滑水平面上,先对物体施加一水平向右的恒力F1经时间t后撤去F1立即再对它施加一水平向左的恒力F2,又经时间t后物体回到出发点,在这一过程中,F1、F2分别对物体做的功W1、W2的关系是(  )
分析:物体先做匀加速运动,后做匀减速运动回到原处,整个过程中的位移为零.根据牛顿第二定律和运动学公式即可确定两个力的大小关系,速度的关系可根据运动学速度时间公式求解.
解答:解:物体从静止起受水平恒力F1 作用,做匀加速运动,经一段时间t后的速度为v1=a1t=
F1
m
t
以后受恒力F2,做匀减速运动,加速度大小为 a2=
F2
m

经同样时间后回到原处,整个时间内再联系物体的位移为零,
于是
1
2
a1t2+v1t-
1
2
a2t2=0

解得 F1:F2=1:3
又经时间t后物体回到出发点,所以:x1=x2
两个力做的功:W1=F1x1,W2=F2x2
所以:
W1
W2
=
F1x1
F2x2
=
F1
F2
=
1
3
所以正确的选项为C.
故选:C
点评:在F1和F2的作用下,在相同的时间内,物体回到原处,说明位移的大小相同,这是解这道题的关键点.
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