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

◎ 题目

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

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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…”主要考查了你对  【平均速度和瞬时速度的区别】,【平均功率和瞬时功率的区别】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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