题目内容

如图a所示,质量m=1kg的物体静止在光滑的水平面上,t=0时刻,物体受到一个变力F作用,t=1s时,撤去力F,某时刻物体滑上倾角为37°的粗糙斜面;已知物体从开始运动到斜面最高点的v-t图象如图b所示,不计其他阻力,求:

(1)变力F做的功;
(2)物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率;
(3)物体回到出发点的动能.
(1)根据动能定理得:WF=
1
2
m
v21
=50J

(2)斜面上位移:x=
1
2
×1×10m=5m

根据动能定理得:
-mgxsin37o-Wf克=0-
1
2
m
v22

解得:Wf克=20J,
.
P
=
Wf克
t
=20W

(3)根据动能定理得:
-2μmgcos37o=Ek-
1
2
m
v22

解得:Ek=10J
答:(1)变力F做的功为50J;
(2)物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率为20W;
(3)物体回到出发点的动能为10J.
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