如图甲所示,一质量为m=1kg的小物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物体在受如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动,第3s末物块运动到B点时速

如图甲所示,一质量为m=1kg的小物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物体在受如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动,第3s末物块运动到B点时速

题型:上海模拟难度:来源:
如图甲所示,一质量为m=1kg的小物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物体在受如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动,第3s末物块运动到B点时速度刚好为零,第5s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ=0.2,则物体从A运动到B间的平均速度为______m/s,水平力F在5s时间内对小物块所做功的功率______W.魔方格
答案
在3s-5s的时间内,物块在水平恒力F的作用下由B点匀加速直线运动到A点,
设加速度为a,AB间的距离为s,则:F-μmg=ma,
所以a=
F-μmg
m
=2m/s2
位移s=
1
2
at2
=4m,
所以物体从A运动到B间的平均速度为
.
v
=
x
t
=
4
3
=1.33m/s

整个过程中摩擦力做的功为Wf=-2μmgs=16J,所以A错误.
设整个过程中F所做的功为WF,物体回到A点的速度为V,
由动能定理得:WF-2μmgs=
1
2
mV2
又由于 V2=2aS
所以 WF=2μmgs+mas=24J,
所以水平力F在5s内对物块平均做功功率为P=
WF
t
=
24
5
W=4.8W
故答案为:1.33;4.8
举一反三
如图所示,质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速v0滑下,另一质量与A相同的小球B自相同高度同时由静止落下,结果两球同时落地.下列说法正确的是(  )
A.重力对两球做的功不等
B.落地前的瞬间A球的速度等于B球的速度
C.落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率
D.两球重力的平均功率相同
魔方格
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风能是一种环保型的可再生能源.据勘测,厦门沿海蕴藏大量的风能,具有很大的开发前景.设某一小型风力发电机输出U=250V稳定的直流电压,它只给如图所示的皮带传送装置的电动机(电动机未画出)供电.已知电动机的额定电压U=250V,额定功率Pm=500W,线圈电阻R=5.0Ω.传送带两端A、B之间距离s=10m,高度差h=4.0m.在运送货箱的过程中,传送带的运行速度始终保持v2=1.0m/s不变.不计输电导线的电阻和皮带传送装置各部分的摩擦损耗.重力加速度g取10m/s2.求
(1)电动机正常工作时,电动机的自身消耗的功率和机械功率;
(2)如果将一货箱(可视为质点)以1.0m/s方向沿传送带向上的速度放到传送带上A处(放上后立即保持相对静止),那么货箱的质量不得超过多少.
(3)如果将一货箱(可视为质点)无初速地放到传送带上A处,经t=1.0s后货箱与传送带保持相对静止,当货箱被运送至B处离开传送带时再将另一个相同的货箱以相同的方式放到A处,如此反复,总保持传送带上有且仅有一个货箱.货箱的质量不得超过多少.魔方格
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某汽车的质量为5000kg,发动机的额定功率为36kW,在水平公路上匀速行驶时所受阻力为2400N,则汽车行驶中能达到的最大速度为______m/s;此汽车以额定功率启动,速度达到v=10m/s时的加速度大小为______m/s2
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如图所示,两光滑平行导轨放置在匀强磁场中,磁场与导轨所在的平面垂直,金属棒ab可沿导轨自由移动,导轨左端接一定值电阻R,金属棒和导轨的电阻不计.金属棒在平行于导轨的外力F作用下从静止开始沿导轨运动,若保持拉力恒定,经过时间tl后,速度为V,加速度为al,最终以2V做匀速运动;若保持拉力的功率恒定,经过时间t2后,速度变为V,加速度为a2,最终也以2V做匀速运动,则(  )
A.tl=t2B.tl<t2C.a2=3alD.a2=4al
魔方格
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如图所示,质量为m的物体放在光滑水平面上,都是从静止开始,以相同的加速度移动同样的距离.第一次拉力F1方向水平,第二次拉力F2与水平成α角斜向上拉.在此过程中,两力的平均功率为P1和P2,则(  )
A.P1>P2B.P1=P2C.P1<P2D.无法判断
魔方格
题型:上海二模难度:| 查看答案
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