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3.如圖甲,質量m=2kg的物體靜止在水平面上,物體跟水平面間的動摩擦因數μ=0.2.從t=0時刻起,物體受到一個水平力F的作用而開始運動,F隨時間t變化的規律如圖乙,6s后撤去拉力F.(取g=10m/s2)求:
(1)第4s末物體的速度;
(2)物體在第4-6秒內運動的位移
(3)物體運動過程中拉力F做的功.

分析 (1)物體在前4s內受拉力大小10N,根據受力分析求出物體運動的加速度,再根據速度時間關系求出4s末物體的速度;
(2)分析4-6s的運動情況,根據速度公式即可求得4-6s內的位移;
(3)分別求出物體在前4s內的位移和后2s內的位移,根據功的公式分別求出兩個力對物體做的總功.

解答 解:(1)設在0~4s內,物體的加速度為a1,4s末速度為v,由牛頓第二定律有:
F1-μmg=ma1 …①
v=a1t1 …②
由題意代入F1=10N,t1=4s,m=2kg,μ=0.2到式①②中可得物體4s末的速度為:
v=12m/s,
a1=3m/s2
(2)物體在前4s物體做勻加速運動的位移為:
由題圖乙知物體在4~6s,受拉力F2=4N,其所受滑動摩擦力為:f=μmg=0.2×2×10N=4N,
可知物體受力平衡,做勻速直線運動,位移大小為:
s2=vt2=12×2m=24m
(3)物體在前4s物體做勻加速運動的位移為:
s1=$\frac{1}{2}$a1t12=$\frac{1}{2}$×3×42m=24m
所以物體運動過程中拉力F做的功為:
W=F1s1+F2s2=10×24+4×24J=336J
答:(1)物體在第4s末的速度為12m/s;
(2)4-6s內位移為24m;
(3)物體運動過程中拉力F做的功為336J.

點評 本題考查牛頓第二定律以及功的計算,讀懂力與時間圖象所反應的力的變化規律,根據牛頓第二定律求物體的加速度,根據運動學公式求物體運動情況,根據功的公式求力做功情況.靈活運用牛頓第二定解決問題時注意加速度是聯系力和運動的橋梁,求出加速度是解決問題的突破口.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.在物理學理論建立的過程中,有許多偉大的科學家做出了貢獻.關于科學家和他們的貢獻,下列說法中正確的是( 。
A.伽利略通過理想實驗指出力是維持物體運動狀態的原因
B.人們根據日常生活經驗提出“地心說”,其代表人物是第谷
C.開普勒通過研究行星觀測記錄,發現了行星運動三大定律
D.牛頓總結出了萬有引力定律并用實驗測出了引力常量

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

14.有一個小燈泡上標有“4V、2W”的字樣,現在要用伏安法描繪這個燈泡的伏安特性圖線.現有下列器材供選用:

A.電壓表(0~5V,內阻10kΩ)
B.電壓表(0~15V,內阻20kΩ)
C.電流表(0~3A,內阻1Ω)
D.電流表(0~0.6A,內阻0.4Ω)
E.滑動變阻器(10Ω,2A)
F.滑動變阻器(500Ω,1A)
G.學生電源(直流6V)、開關、導線若干
(1)實驗時,選用圖甲而不選用圖乙的電路圖來完成實驗,理由電壓必須從零開始調節.
(2)實驗中所用電壓表應選A,電流表應選用D,滑動變阻器應選用E.(用序號字母表示)
(3)根據實驗數據畫出的I-U圖象如圖丙,從圖象看出,電壓越高對應的實際電阻值越大,這說明燈絲材料的電阻率隨溫度的升高而增大.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.質子、中子和氦核的質量分別為m1、m2和m3,當質子和中子結合成氦核時,是釋放能量還是吸收的能量和具體的能量值(c表示真空中的光速)(  )
A.(2m1+2m2-m3)c2B.(m1+m2-m3) c2C.釋放能量D.吸收能量

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,在將彈簧壓縮到最短的整個過程中,忽略空氣阻力,下列關于能量的敘述中正確的是( 。
A.只有重力和彈簧彈力對小球做功,小球機械能是守恒的
B.小球的動能是先變大后變小的
C.因為彈簧彈性勢能在增大,所以小球的機械能是減小的
D.小球、彈簧和地球作為一個系統,重力勢能、彈性勢能和動能之和總保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

8.在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中,某一同學用最小分度為毫米的米尺測得擺線長度為980.0mm,用游標尺測得擺球的直徑如圖甲所示,則該單擺的擺長為990.0mm,用秒表測得單擺完成40次全振動時間如圖乙所示,則單擺的周期為1.25s.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.對于分子動理論和物體內能的理解,下列說法不正確的是(  )
A.溫度高的物體內能不一定大,但分子平均動能一定大
B.理想氣體在等溫變化時,內能不改變,因而與外界不發生熱交換
C.布朗運動是液體分子的運動,它說明分子永不停息地做無規則運動
D.擴散現象說明分子間存在斥力

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.當選取離點電荷無窮遠處的電勢為零時,真空中電荷量為q的靜止點電荷激發的電場中與場源電荷相距r處的電勢為φ=k$\frac{q}{r}$(k為靜電力常量).如圖所示,兩電荷量大小均為Q的異種點電荷相距為d,A、B、C在半徑為R的圓周上,現將一質子(電荷量為e)從兩電荷連線上的A點移到C點,此過程中電場力做功為( 。
A.正功$\frac{2kQeR}{p9vv5xb5^{2}-{R}^{2}}$B.負功$\frac{2kQeR}{p9vv5xb5^{2}+{R}^{2}}$C.正功$\frac{2kQe}{p9vv5xb5^{2}-{R}^{2}}$D.負功$\frac{2kQe}{p9vv5xb5^{2}+{R}^{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,質量為m1的木塊放在光滑水平面上,質量為m2的木塊放在m1上.先后分別用水平力F1、F2拉m1和m2,使兩木塊恰好都能不發生相對滑動而一起向右運動,那么兩次所用拉力大小之比是(  )
A.m1:m2B.m2:m1C.1:1D.無法確定

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