题目内容
7.一物体静止在粗糙水平地面上,现用一个大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v,若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为3v,对于上述两个过程,用WF1、WF2分别表示拉力F1,F2所做的功,Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( )A. | WF2>9WF1,Wf2>3Wf1 | B. | WF2<9WF1,Wf2=3Wf1 | ||
C. | WF2>9WF1,Wf2=3Wf1 | D. | WF2<9WF1,Wf2<3Wf1 |
分析 根据匀变速直线运动平均速度公式求出两个运动的平均速度,再根据时间相等求出位移之比,两次物体所受的摩擦力不变,根据W=fs求解克服摩擦力之比,对两个过程,分别根据动能定理列式,联立方程即可求解F1,F2所做的功的关系.
解答 解:由题意可知,两次物体均做匀加速运动,则在同样的时间内,它们的位移之比为S1:S2=$\frac{v}{2}t:\frac{3v}{2}t=1:3$;
两次物体所受的摩擦力不变,根据力做功表达式,则克服滑动摩擦力做功之比Wt1:Wt2=fS1:fS2=1:3;
再由动能定理,则有:WF-Wf=$\frac{1}{2}m{v}^{2}-0$;
可知,WF1-Wf1=$\frac{1}{2}m{v}^{2}-0$;
WF2-Wf2=$\frac{1}{2}m{(3v)}^{2}-0$;
由上两式可解得:WF2=9WF1-6Wf1,故B正确,ACD错误;
故选:B
点评 本题主要考查了恒力做功公式及动能定理的直接应用,解答时要注意两次拉动的过程中,滑动摩擦力是不变的,求出位移关系即可求出摩擦力做功之比,难度不大,属于基础题.
练习册系列答案
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B. | 圆环沿细杆从P运动到O的过程中,速度一直增大 | |
C. | 若只增大圆环所带的电荷量,圆环离开细杆后仍能绕点电荷Q做匀速圆周运动 | |
D. | 若将圆环从杆P′(P点上方)静止释放,其他条件不变,圆环离开细杆后仍能绕点电荷Q做匀速圆周运动 |
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