题目内容
物体静止在光滑水平面上,先对物体施一水平向右的恒力F1,经t秒后撤去F1,立即再对它施一个水平向左的恒力F2,又经过0.5t秒后物体回到出发点,在这一过程中,F1、F2分别对物体做功W1、W2间的关系是( )
A、W2=W1 | B、W2=2W1 | C、W2=4W1 | D、W2=8W1 |
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位移关系,即可根据功的公式求解.
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=
t,以后受恒力F2,做匀减速运动,加速度大小为 a2=
,
又经过0.5t秒后物体回到出发点,整个时间内内物体的总位移为零,所以两个过程的位移大小相等,方向相反.
取匀加速运动的速度方向为正方向,则根据位移关系得:
a1t2=-[v1?0.5t-
a2(0.5t)2]
联立解得:F1:F2=1:8
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
解得:W2=8W1.
故选:D.
F1 |
m |
F2 |
m |
又经过0.5t秒后物体回到出发点,整个时间内内物体的总位移为零,所以两个过程的位移大小相等,方向相反.
取匀加速运动的速度方向为正方向,则根据位移关系得:
1 |
2 |
1 |
2 |
联立解得:F1:F2=1:8
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
解得:W2=8W1.
故选:D.
点评:在F1和F2的作用下,物体回到原处,说明两个过程的位移大小相等、方向相反,这是解这道题的关键点.
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