如图所示,光滑水平地面静止放着质量m=10 kg的木箱,与水平方向成θ=60°的恒力F作用于物体,恒力F=2.0 N.当木箱在力F作用下由静止开始运动4.0 s
题型:不详难度:来源:
如图所示,光滑水平地面静止放着质量m=10 kg的木箱,与水平方向成θ=60°的恒力F作用于物体,恒力F=2.0 N.当木箱在力F作用下由静止开始运动4.0 s后,求:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191230/20191230181844-19036.png) 小题1:4.0 s末物体的速度大小; 小题2:4s内力F所做的功; 小题3:4.0 s末力F的瞬时功率 |
答案
小题1:0.4m/s 小题2:0.8J 小题3:0.4w |
解析
:(1)木箱受到重力、恒力F、水平面的支持力作用,设加速度大小为a, 将拉力正交分解,根据牛顿第二定律得:Fcos60°=ma 代入解得 a=0.1m/s2 所以4s末箱的速度为v=at=0.1×4=0.4m/s. (2)移动的距离是x= at2= ×0.1×42=0.8m 根据功的定义式w=Flcosα得4.0s内力F所做的功w=Flcosα=2×0.8×cos60°=0.8J. (3)根据p=Fvcosα得 4.0s末拉力F的瞬时功率p=Fvcosα=2×0.4×cos60°=0.4W. 点评:牛顿第二定律和运动学公式解决力学问题的基本方法,也可以运用动能定理和位移公式求解.恒力的功用恒力的大小和力方向上的位移的乘积即可求出,在求瞬时功率时要注意功率公式的选择. |
举一反三
如右图所示,质量为m的物体在与水平方向成θ的恒力F作用下以加速度a做匀加速度直线运动,已知物体和地面间的动摩擦因数为μ,物体在地面上运动距离为x的过程中力F做功为 ( )
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191230/20191230181831-42187.jpg) |
如右图所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图所示。取g=10m/s2,则 ( )
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191230/20191230181822-92573.jpg) A.第1s内推力做功为1J | B.第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0J | C.第1.5s时推力F的功率为2W | D.第2s内推力F做功的平均功率![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191230/20191230181822-85965.png) |
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两个相互垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体运动,如图所示,物体通过一段位移时,力F1对物体做功4J,力F2对物体做功3J,则力F1与F2的合力对物体做的功为( ) |
一学生用100N的力将质量为0.5kg的球以8m/s的初速度沿水平方向踢出20m远,则学生对球做的功为 ( )A.2000J | B.16J | C.1000J | D.无法确定 |
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质量为m、初速度为零的物体,在变化不同的合外力作用下都通过位移xo。下列各种情况中合外力做功最多的是![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191230/20191230181753-92413.png) |
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