题目内容
质量为1kg的物块静止在水平面上,从某时刻开始对它施加大小为3N的水平推力,4s内物体的位移为16m,此时将推力突然反向但保持大小不变.求:(1)再经2s物体的速度多大?
(2)在前6s内推力对物体所做的总功为多少?
【答案】分析:物体初速度为零,经过4s时间位移为16m,可以用匀变速直线运动的位移时间关系式解出加速度,再根据牛顿第二定律解出物体受到的摩擦力以及推力方向后的加速度,最后由运动学关系式解出末速度;根据功的定义式解出推力对物体所做的总功.
解答:解:物体初速度为零,经过4s时间位移为16m,
由匀变速直线运动的位移时间关系式:x=
at2,
解得:a=2m/s2
此过程物体水平方向仅受向前的推力F与向后的摩擦力f,
根据牛顿第二定律有:F-f=ma
解得:f=1N
当推力反向时由牛顿第二定律得:F+f=ma1
得:a1=4m/s2
物体在4秒末物体速度:v=at=8m/s
推力反向t1=2s后的速度根据所速度时间关系式:v末=v-a1t1=0
所以再经2s物体速度为零.
(2)前4s内的位移x1=16m
后两秒内的位移:x2=
×2s=8m
在前6s内推力对物体所做的总功为
WF=Fx1-Fx2=24J
答:(1)再经2s物体的速度为0(2)在前6s内推力对物体所做的总功为24J
点评:注意在应用功能关系时解题思路一定要宽广,完全可以把功能关系与匀变速直线运动规律相结合来解题,这样就会使复杂的问题迎刃而解.
解答:解:物体初速度为零,经过4s时间位移为16m,
由匀变速直线运动的位移时间关系式:x=
解得:a=2m/s2
此过程物体水平方向仅受向前的推力F与向后的摩擦力f,
根据牛顿第二定律有:F-f=ma
解得:f=1N
当推力反向时由牛顿第二定律得:F+f=ma1
得:a1=4m/s2
物体在4秒末物体速度:v=at=8m/s
推力反向t1=2s后的速度根据所速度时间关系式:v末=v-a1t1=0
所以再经2s物体速度为零.
(2)前4s内的位移x1=16m
后两秒内的位移:x2=
在前6s内推力对物体所做的总功为
WF=Fx1-Fx2=24J
答:(1)再经2s物体的速度为0(2)在前6s内推力对物体所做的总功为24J
点评:注意在应用功能关系时解题思路一定要宽广,完全可以把功能关系与匀变速直线运动规律相结合来解题,这样就会使复杂的问题迎刃而解.
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