题目内容
在光滑的水平面上有一静止的物体,现以水平恒力F1推这一物体,作用一段时间后换成相反方向的水平恒力F2推这一物体,当恒力F2作用的时间与恒力F1作用的时间相等时,物体恰好回到原处,此时物体的动能为32J,则在整个过程中,恒力F1、F2做的功分别为( )A.16J、16J
B.8J、24J
C.32J、0J
D.48J、-16J
【答案】分析:推力F1作用时,物体加速前进;推力F2作用时,物体先减速前进,后加速后退,整个过程加速度不变,为匀变速运动.
设加速的末速度为v1,匀变速的末速度为v2,根据平均速度公式可以求出v1与v2的关系;然后可根据动能定理求出恒力F1、F2做的功.
解答:解:设加速的末速度为v1,匀变速的末速度为v2,由于加速过程和匀变速过程的位移相反,又由于恒力F2作用的时间与恒力F1作用的时间相等,根据平均速度公式有
=
解得
v2=-2v1
根据动能定理,加速过程
W1=
mv12
匀变速过程
W2=
mv22-
mv12
根据题意
mv22=32J
故
W1=8J
W2=24J
故选B.
点评:本题关键在于选用平均速度公式求解出加速过程的末速度和匀变速过程的末速度,然后根据动能定理列式求解.
设加速的末速度为v1,匀变速的末速度为v2,根据平均速度公式可以求出v1与v2的关系;然后可根据动能定理求出恒力F1、F2做的功.
解答:解:设加速的末速度为v1,匀变速的末速度为v2,由于加速过程和匀变速过程的位移相反,又由于恒力F2作用的时间与恒力F1作用的时间相等,根据平均速度公式有
解得
v2=-2v1
根据动能定理,加速过程
W1=
匀变速过程
W2=
根据题意
故
W1=8J
W2=24J
故选B.
点评:本题关键在于选用平均速度公式求解出加速过程的末速度和匀变速过程的末速度,然后根据动能定理列式求解.
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